2020高中化学第五章进入合成有机高分子化合物的时代水平测试含解析新人教版选修5

2020高中化学第五章进入合成有机高分子化合物的时代水平测试含解析新人教版选修5

第五章　水平测试 ‎(建议用时：90分钟)‎ 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分)‎ ‎1．合成材料的应用与发展，极大地方便了我们的生活。但合成材料废弃物的急剧增加却引发了“白色污染”问题。下列有利于“白色污染”减轻的是 (　　)‎ ‎①填埋　②焚烧　③倾倒入江河湖海之中　④加强环保宣传，提高公民意识　⑤回收再利用　⑥改进配方及生产工艺，研制易降解的新型塑料　⑦不允许生产和使用塑料制品　⑧加入特殊物质处理还原为小分子 A．①②③ B．④⑤⑥⑧‎ C．⑦ D．②④⑤‎ 答案　B 解析　塑料制品因其优异性能给人们生产、生活带来了方便，禁止生产和使用不符合当前社会现实，故⑦不正确；塑料不易腐烂，填埋会破坏土壤结构；焚烧塑料会产生二英等剧毒物；倾入水中会危及水生生物生存等，故①②③均不正确。‎ ‎2．合成导电高分子材料PPV的反应：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．合成PPV的反应为加聚反应 B．PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C．和苯乙烯互为同系物 D．通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度 答案　D 解析　生成PPV的同时还有小分子生成，该反应为缩聚反应，A项错误；聚苯乙烯中不含碳碳双键，B项错误；两种有机物中碳碳双键的数目不同，C项错误。‎ ‎3．某物质分子式与苯丙氨酸相同，且同时符合下列两个条件：①苯环上有两个取代基；②有一个硝基直接连在苯环上。则其同分异构体有(　　)‎ A．3种 B．5种 C．6种 D．10种 答案　C 解析　苯环上一个取代基是硝基，另一取代基是 - 13 -‎ ‎，两个取代基又有邻、间、对三种情况。‎ ‎4．婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质，下列高分子中有可能被采用的是(　　)‎ 答案　B 解析　A、C两项中有F、Cl元素，有一定的毒性，不适合给婴儿使用；D项在水中水解生成乙酸，有刺激性；B项中有吸水性基团羟基，符合要求。‎ ‎5．一般情况下塑料是不导电的，而现在科学家们却合成了有机物导体，通过研究发现，具有单双键交替长链的高分子经过特殊改造之后，制得的塑料能够像金属一样，具有导电性。下列高分子中不可能成为导电塑料的是(　　)‎ A．聚丙炔 B．聚乙炔 C．聚氯乙炔 D．聚苯乙烯 答案　D 解析　选项中四种分子的结构，只有聚苯乙烯不是单双键交替的结构，因此聚苯乙烯不能成为导电塑料。‎ ‎6．玉米塑料——“聚乳酸”(PLA)被视为继金属材料、无机材料、高分子材料之后的第四类新材料。其生产过程主要是以玉米等为原料，经生物发酵生产出乳酸，再由乳酸经特殊聚合反应而制得。它具有良好的生物相容性和可降解性。下列有关说法中不正确的是(　　)‎ A．玉米塑料生产中所用的原料是可再生资源 B．玉米塑料的广泛使用可减轻“白色污染”‎ C．PLA的整个生产过程都是生物催化或者通过化学聚合，是一种耗能少、污染低的绿色生产工艺 D．玉米塑料有着广泛的用途，能完全取代金属材料和无机材料 答案　D 解析　A项中玉米塑料是以玉米为原料生产，原料是可再生资源，故A正确；B项普通塑料不能降解，玉米塑料具有良好的生物相容性和可降解性，广泛使用可有效地减轻“白色污染”，故B正确；C项玉米塑料是以玉米等谷物为原料，经生物发酵生产出乳酸，再由乳酸经特殊聚合反应而制得，整个过程都是生物催化，或者通过化学聚合，是一种耗能少、污染低的绿色生产工艺，故C正确。‎ ‎7．利用烯烃、炔烃和二烯烃的混合物在一定条件下发生共聚反应，可合成多种具有不同性能的高分子材料，某高分子材料A的结构简式为 - 13 -‎ 在其单体中相对分子质量最大的是(　　)‎ A．96 B．104 C．135 D．149‎ 答案　B 解析　首先注意高聚物有两个位置存在碳碳双键，先考虑如果是二烯烃，可在碳碳双键的两端再各找一个碳原子共四个碳原子断开，看剩下的碳原子个数是否都为偶数，如果不是偶数，说明所在的双键可能由炔烃聚合而成，如果是偶数，说明该双键由二烯烃聚合而成。因此可知A中左边的双键由炔烃聚合而成，右边的双键由二烯烃聚合而成，故可将A的链节断成四段，得四种单体分别是 ‎，因此相对分子质量最大的为104。‎ ‎8．PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，其结构简式为，下面有关PHB的说法不正确的是(　　)‎ A．PHB通过加聚反应制得 B．PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH C．PHB在微生物作用下的降解产物可能有CO2和H2O D．PHB是一种聚酯 答案　A 解析　由PHB的结构简式知其是由单体CH3CH2CH(OH)COOH通过缩聚反应形成的聚酯，A错误，B、D正确；该塑料只含C、H、O三种元素，其降解产物可能为CO2和H2O，C正确。‎ ‎9．由于吸水、透气性较好，高分子化合物“维纶”常用于生产内衣、桌布、窗帘等，其结构简式为，它是由聚乙烯醇与另一单体经缩合反应得到的。若已知缩合过程中有H2O生成，则与聚乙烯醇缩合的单体可能是(　　)‎ A．CH3OH B．HO—CH2CH2—OH C．HCHO D．HCOOH 答案　C - 13 -‎ 解析注意维纶是由聚乙烯醇与另一单体缩合形成的，再结合“缩合过程中有H2O生成”，不难确定另一单体为HCHO。‎ ‎10．氯乙烯是合成高聚物聚氯乙烯的单体，工业制氯乙烯需要发生以下反应：①乙炔与氯化氢制氯乙烯；②高温煅烧石灰石；③电解饱和食盐水；④制乙炔；⑤制乙烯；⑥合成氯化氢；⑦制水煤气；⑧制盐酸；⑨制电石。‎ 下列关于制氯乙烯的正确操作顺序是 (　　)‎ 答案　C 解析　→CH2===CHCl。‎ ‎11．下列几种橡胶中，最不稳定，长期见光与空气作用就会被氧化而变硬变脆的是(　　)‎ D．硫化橡胶(天然橡胶中加硫黄，使断裂，使其由线型结构变成体型结构)‎ 答案　A 解析　天然橡胶中含有，易被氧化，而其他的高聚物中无，性质稳定。‎ ‎12．HEMA是制备软质隐形眼镜的材料，其名称为聚甲基丙烯酸羟乙酯，则合成它的单体为 (　　)‎ - 13 -‎ D．CH3—CH===CH—COOH　CH3CH2OH 答案　C 解析　从HEMA的名称可知其结构简式为，所以合成它的单体为和HOCH2CH2OH。‎ ‎13．制作某种航天服的材料以氨纶和尼龙为主。其中尼龙－1010的结构简式为 HNH—(CH2)10—NH—CO—(CH2)8—COOH 下列有关尼龙－1010的说法正确的是(　　)‎ A．尼龙－1010是通过加聚反应制成的 B．尼龙－1010的单体是 H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOH C．尼龙－1010是通过缩聚反应制成的 D．制作舱外航天服的材料要质轻，方便航天员在舱外行走 答案　C 解析　尼龙－1010分子结构中含有肽键，因此它是通过缩聚反应制成的，A项错误，C项正确；合成尼龙－1010的单体是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH，B项错误；由于舱外航天服是在太空失重的情况下穿的，不需要考虑选轻质材料，D项错误。‎ ‎14．在一定条件下，乳酸经一步反应能够生成的物质是(　　)‎ - 13 -‎ A．①②④⑤ B．①②③⑦‎ C．③⑤⑥ D．④⑥⑦‎ 答案　A 解析　乳酸分子中含有羟基和羧基，发生消去反应生成①，发生氧化反应生成②，发生酯化反应生成④，发生缩聚反应生成⑤。‎ 二、非选择题(本题共5小题，共58分)‎ ‎15．(10分)根据系统命名法，天然橡胶应称为聚2甲基1，3丁二烯，其结构简式为，单体为2甲基1,3丁二烯，该加聚反应的化学方程式为 ‎，合成橡胶就是根据以上原理生产的。‎ ‎(1)以为单体生产氯丁橡胶，试写出该反应的化学方程式：___________________________________________________。‎ - 13 -‎ ‎(2)1,3丁二烯和苯乙烯按物质的量之比为1∶1加聚，可生产丁苯橡胶，试写出丁苯橡胶的结构简式_________________________________________________________________。‎ ‎(3)丁腈橡胶的结构简式为：‎ 形成该橡胶的单体为_______、______。‎ 答案　‎ 解析　根据信息，合成橡胶是利用加聚反应原理生产的。‎ ‎(1) 的加聚与二烯烃的加聚类似。‎ ‎(2)1,3丁二烯和苯乙烯加聚时，单烯烃打开双键，二烯烃的两个双键也同时打开，彼此相互连接，而二烯烃又形成一个新双键。‎ ‎16．(11分)高分子化合物H可用于制造以玻璃纤维为填料的增强塑料(俗称玻璃钢)。以下为合成该化合物的过程。‎ - 13 -‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)写出下列反应的反应类型：‎ ‎②____________________；⑤____________________。‎ ‎(2)写出下列物质的结构简式：‎ E____________________；F____________________。‎ ‎(3)反应③是与HCl加成，④是氧化，在③→⑤中，设计③这一步的目的是____‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(4)写出反应⑤的化学方程式：_____________________________________。‎ 答案　(1)水解反应(或取代反应)　消去反应 ‎(2)BrCH2—CH2Br　HO—CH2—CH2—OH ‎(3)防止A分子中的碳碳双键被氧化 ‎(4)HOOC—CH2—CHCl—COOH＋3NaOH NaOOC—CH===CH—COONa＋NaCl＋3H2O 解析　(1)由反应物和反应条件可知反应②为卤代烃水解反应，反应⑤为卤代烃消去反应。‎ ‎(2)乙烯与Br2发生加成反应生成BrCH2—CH2Br，BrCH2—CH2Br在NaOH水溶液中发生水解反应生成HO—CH2—CH2—OH。‎ ‎(3)由聚合物知单体为HO —CH2—CH2—OH和 HOOC—CH===CH—COOH，‎ 则G为HOOC—CH===CH—COOH，逆推可知 C为HOOC—CH2—CHCl—COOH，由反应②知 A为HO—CH2—CH===CH—CH2—OH，‎ B为HOCH2—CH2—CHCl—CH2OH，‎ 由于碳碳双键容易被氧化，所以在把羟基氧化为羧基时碳碳双键也会被氧化，设计③这一步的目的是防止A分子中的碳碳双键被氧化。‎ ‎(4)HOOC—CH2‎ - 13 -‎ ‎—CHCl—COOH在NaOH醇溶液中发生消去反应时，羧基也与NaOH发生中和反应。‎ ‎17．(12分)W、Q是在生活中用途广泛的功能高分子材料。其合成路线如下(部分条件和产物省略)：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)X的结构简式是________________；M中含有的官能团名称是________。‎ ‎(2)写出反应Ⅳ的化学方程式：_________________________________。‎ ‎(3)写出同时满足下列条件的Y的所有同分异构体的结构简式：__________。‎ ‎①芳香化合物 ‎②1 mol有机物与钠反应最多能产生‎22.4 L H2(标准状况)‎ ‎③在核磁共振氢谱上峰的面积比为3∶2∶2∶2∶3‎ ‎(4)T可由一氯代烃G通过_____________(填反应类型)制备。G所有可能的结构简式为__________________________________。‎ ‎(5)下列说法正确的是________(填序号)。‎ A．Z与乙醛互为同系物 B．R是某高分子化合物的单体 C．Ⅳ和Ⅷ的反应类型相同 D．上述流程中有机物组成元素相同 答案 - 13 -‎ ‎ ‎ ‎ (5)B 解析　(1)根据Y的结构简式逆推，结合反应Ⅰ的条件知，X的结构简式为，T的结构简式为。由Y的结构简式及反应Ⅲ、反应Ⅴ的条件知，Z的结构简式为，M的结构简式为，M中含有羟基和羧基。‎ ‎(2)M发生缩聚反应生成 - 13 -‎ ‎。‎ ‎(3)Y的同分异构体应含有2个羟基和1个苯环，分子中有5种氢原子，符合题述条件的有2种。‎ ‎(5)Z中含有羟基、苯环，不可能与乙醛互为同系物，A项错误；由M的结构简式推知R的结构简式为，其含有碳碳双键，能发生加聚反应生成高分子化合物，B项正确；反应Ⅳ是缩聚反应，反应Ⅷ是加聚反应，二者反应类型不同，C项错误；T属于烃类，只含碳、氢元素，X含碳、氢、溴元素，其他有机物不含溴元素，D项错误。‎ ‎18．(13分)PCT是一种新型聚酯材料，下图是某研究小组合成PCT的路线。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)由A生成D的化学方程式为_____________________________________。‎ ‎(2)由B生成C的反应类型是_________________________________________，‎ C的化学名称为___________________________________________________。‎ ‎(3)由E生成F的化学方程式为_______________________________________，‎ 该反应的类型为___________________________________________________。‎ ‎(4)D的同分异构体中为单取代芳香化合物的有_________________________‎ ‎____________________________(写结构简式)。‎ ‎(5)B的同分异构体中，能发生水解反应，且苯环上一氯代产物只有一种的是________________________(写结构简式)。‎ 答案　‎ - 13 -‎ 解析　由PCT的结构可判断A中应含有苯环，且苯环上的两个取代基在对位，再根据A的分子式可得A的结构简式为；D由A生成，则D中含有氯原子，D在NaOH水溶液作用下生成E，由E的分子式可判断D生成E的反应为取代反应，E中应含有两个羟基，所以D中应含有两个氯原子，则D的结构简式为，E的结构简式为；E催化加氢可得F，则F的结构简式为，E生成F的反应类型为加成反应。‎ ‎19．(12分)塑料H的生物相容性和可降解性性能优良，机械性能及物理性能也很好，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可以采用来源广泛且价格便宜的农副产品为原料合成塑料H，也可用甲烷为主要原料合成塑料H。以甲烷为主要原料合成常用塑料H的线路如图所示：‎ - 13 -‎ 已知：CH3CH2XCH3CH‎2C≡CCH3‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应①应控制的条件是_________________________________________，‎ 反应④的反应类型是__________。‎ ‎(2)写出下列反应的化学方程式：反应②______________________________，反应⑥________________________________。‎ ‎(3)有机物C的同分异构体有________种(包括C)。‎ ‎(4)根据你所学的知识，评价用甲烷合成常用塑料H的缺点_______________、______________(写出两点即可)。‎ 答案　(1)在Ni的催化作用下与H2发生1∶1加成　氧化反应 ‎ ‎ ‎(3)4‎ ‎(4)合成步骤多，原料利用率低且价格昂贵　利用了Cl2、Br2等有毒物质，对环境影响大　反应条件控制多等(任选两条)‎ 解析　CH4与Cl2在光照下发生取代反应生成CH3Cl，根据题目信息，CH3Cl与CH≡CNa发生取代反应生成CH‎3C≡CH，CH‎3C≡CH在Ni的催化作用下与H2发生1∶1加成得到CH2===CH—CH3，它与Br2加成得到的CH3CHBr—CH2Br在NaOH的水溶液中发生取代反应生成D(CH3—CHOH—CH2OH)，D被催化氧化生成E()，E再被氧化得到F()，F与H2发生加成反应生成G()，G发生缩聚反应生成塑料H()。‎ 根据C的结构简式CH3CHBr—CH2Br，移动碳链上的溴原子还可写出如下三种异构体：BrCH2CH2CH2Br、CH3CBr2CH3、CH3CH2CHBr2。‎ - 13 -‎