高中化学第五章进入合成有机高分子化合物的时代2应用广泛的高分子材料同步检测含解析 人教版选修5 2 10页

- 1 - 第二节　应用广泛的高分子材料 记一记 应用广泛的高分子材料知识体系 探一探 合成材料的分类及应用 1．通常所说的三大合成材料指什么？ [提示]　塑料、合成纤维、合成橡胶。 2．酚醛树脂的原料是什么？方程式如何书写？ [提示]　原料为：苯酚和甲醛 判一判 判断正误(对的在括号内打√，错的在括号内打×) (1)塑料根据其加热是否能熔融分为热塑性塑料和热固性塑料。(√) (2)高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点高，密度大。(×) 解析：高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点低。 (3)合成高分子化合物的结构有三类：线型结构、支链型结构和网状结构。(√) (4)天然纤维和合成纤维均属于纤维素。(×) 解析：合成纤维不属于纤维素。 (5)目前世界上产量最高的合成橡胶为丁苯橡胶。(√) - 2 - 练一练 1.下列生活用品中主要由合成纤维制造的是(　　) A．尼龙绳 B．宣纸 C．羊绒衫 D．棉衬衣 解析：合成纤维是化学纤维的一种，是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的 统称。它以小分子的有机化合物为原料，经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合 物，如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。A 项，尼龙绳的主要成分是聚酯类合成纤维，A 项正确； B 项，宣纸的主要成分是纤维素，B 项错误；C 项，羊绒衫的主要成分是蛋白质，C 项错误；D 项，棉衬衫的主要成分是纤维素，D 项错误。答案选 A 项。 答案：A 2．下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是(　　) A．聚乙烯塑料 B．聚氯乙烯塑料 C．酚醛塑料 D．聚苯乙烯塑料 解析：聚乙烯塑料为乙烯(CH2===CH2)发生加聚反应合成的；聚氯乙烯塑料为氯乙烯 (CH2===CHCl)发生加聚反应合成的；聚苯乙烯塑料为苯乙烯( )发生加聚反 应合成的；酚醛塑料为酚类与醛类在酸或碱的催化下发生缩聚反应合成的。 答案：C 3．下列高分子材料中，属于体型结构的是(　　) A．有机玻璃 B．硫化橡胶 C．聚氯乙烯 D．聚乙烯 解析：天然橡胶属线型结构，经过硫化后形成网状结构，因此，硫化橡胶属于体型结构。 答案：B 4．下列说法正确的是(　　) A．利用石油作原料制得的纤维是人造纤维 B．天然纤维是不能再被加工处理的 C．合成纤维、人造纤维和天然纤维统称为化学纤维 D．煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维 解析：纤维可分为天然纤维和化学纤维，化学纤维可再分为人造纤维和合成纤维。人造 纤维是以纤维素为原料，而合成纤维以石油、煤的化工产品为原料。 答案：D - 3 - 知识点一 高分子材料的结构与性质 1.下列说法不正确的是(　　) A．高分子化合物材料一般没有固定的熔点 B．相对分子质量大的高分子一般具有热塑性，相对分子质量小的高分子一般具有热固性 C．高聚物的聚合度一般是不确定的 D．高分子化合物的溶解一般比较缓慢 解析：是热塑性还是热固性与结构有关，与相对分子质量大小无直接关系。 答案：B 2．“不粘锅”炊具是在金属锅的内壁上涂一薄层聚四氟乙烯制成，下列各项对聚四氟乙 烯的叙述中正确的是(　　) A．在聚四氟乙烯的单体中不含有碳碳双键 B．聚四氟乙烯在高温时容易燃烧 C．聚四氟乙烯的化学性质很稳定，正常使用时不会发生化学变化 D．聚四氟乙烯的分子内支链很多，且彼此缠绕，不会污染食物 解析：聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯，化学性质很稳定。 答案：C 3．受热到一定程度就能软化的高聚物主要是(　　) A．相对分子质量较大的高聚物 B．分子结构复杂的高聚物 C．体型结构的高聚物 D．线型结构的高聚物 解析：线型结构的高分子具有热塑性，受热时，先软化，后变成流动的液体。 答案：D 知识点二 合成材料对环境的危害和防治 4.下列说法中正确的是(　　) A．控制塑料购物袋的使用主要是为了节约成本 B．使用可降解塑料袋有利于减少“白色污染” C．聚氯乙烯塑料袋可用来长时间存放食品 D．塑料购物袋具有热固性，不能回收利用 解析：聚氯乙烯可分解出有毒物质，不能存放食品。 答案：B - 4 - 5．焚烧下列物质严重污染大气的是(　　) A．聚氯乙烯 B．聚乙烯 C．聚丙烯 D．有机玻璃 解析：聚乙烯、聚丙烯和有机玻璃完全燃烧只产生 CO2 和 H2O，而聚氯乙烯完全燃烧除产 生 CO2 和 H2O 外，还有含氯的化合物。 答案：A 6．下列叙述合理的是(　　) A．体型高分子受热到一定程度就能软化 B．棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成 CO2 和 H2O C．“白色污染”是指工厂排放的白色烟尘 D．我国规定自 2008 年 6 月 1 日起，商家不得无偿提供塑料袋，目的是减少“白色污染” 解析：“白色污染”指的是由塑料制品引起的污染。 答案：D 综合考查 高分子合成反应类型 7.酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下，苯酚过 量时制得酚醛树脂，若不易取出，则可趁热加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，苯酚 过量时，若酚醛树脂不易取出时，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。下列有关叙述 正确的是(　　) A．酸性条件下制得的是体型酚醛树脂，碱性条件下制得的是线型酚醛树脂 B．酸性条件下制得的是线型酚醛树脂，碱性条件下制得的是体型酚醛树脂 C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂 D．两种条件下制得的都是体型酚醛树脂 解析：在酸性条件下制得的酚醛树脂可溶于乙醇，说明此时制得的是线型结构的酚醛树 脂；在碱性条件下制得的酚醛树脂不易溶于溶剂，说明生成的是体型结构的酚醛树脂。 答案：B 基础达标 1．下列物质中，属于合成高分子材料的是(　　) A．棉花 B．羊毛 C．淀粉 D．聚氯乙烯 解析：天然高分子材料包括棉花、蛋白质(例如羊毛)、淀粉、纤维素和天然橡胶等。而 - 5 - 聚氯乙烯为由氯乙烯合成的高分子材料。 答案：D 2．下列有关塑料的说法不正确的是(　　) A．塑料的主要成分是合成树脂 B．热塑性塑料可以反复加工，多次使用 C．酚醛树脂可制热固性塑料 D．通用塑料可以在任何领域中通用 解析：本题考查的是塑料的有关知识，只要我们对塑料的成分、品种、性能、用途了解， 本题就易于解决。通用塑料指价格低、产量大、用途广泛的塑料，在日常生活中通用性强， 但并不是在任何领域中都可以用，在许多领域需用特种塑料。 答案：D 3．下列物质所用的高分子材料，你认为具有热固性的是(　　) A．塑料凉鞋 B．自行车内胎 C．电线外面的塑料护套 D．电熨斗的塑料部件 解析：按塑料受热时的特征，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料受热软 化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等；热固性塑料加工成型以后变为不溶、 不熔状态，如酚醛塑料、氨基塑料等。由此特征，根据日常生活经验，A、B、C 三种塑料受热 都易发生形变、熔化，而电熨斗上的塑料部件不能发生形变，故选 D 项。 答案：D 4．下列物质中，不属于合成材料的是(　　) A．塑料 B．人造纤维 C．合成橡胶 D．黏合剂 解析：合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。人造纤维不属于合 成材料。 答案：B 5．下列对于废弃塑料制品的处理方法中最有前景的是(　　) A．积极寻找纸等纤维类制品替代塑料 B．将废弃物焚烧 C．将废弃物填埋或倾倒于海洋中 D．将废弃物用化学方法加工成防水涂料与汽油 解析：塑料在土壤中不降解，将其焚烧会污染大气，将其倾倒于海洋中，因其不溶于水， 故会污染海洋。纤维类制品虽没有污染，但纤维的使用需要消耗大量的木材。 答案：D - 6 - 6．关于天然橡胶 的下列叙述中，不正确的是(　　) A．天然橡胶是天然高分子化合物 B．天然橡胶受空气、日光作用，不会被还原而老化 C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂 D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应 解析：天然橡胶 的链节中含有 ，受日光、空气作 用，会逐渐因氧化而老化。 答案：B 7．橡胶是一种重要的战略物资，一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是合成橡 胶的一种，其结构简式为 下列说法正确的是(　　) A．它的单体是 B．丁苯橡胶是 CH2===CH—CH===CH2 和 通过缩聚反应制得的 C．装液溴或溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞 D．丁苯橡胶会老化 解析：本题考查了丁苯橡胶的化学性质和单体的推断；丁苯橡胶是通过 1,3­丁二烯 (CH2===CH－CH===CH2)和苯乙烯( )发生加聚反应得到的；由于链节中含有双 键，故能与溴发生加成反应，因此装液溴或溴水的试剂瓶不能用丁苯橡胶作瓶塞；同时受氧 气、臭氧、日光，特别是高能辐射的作用，还容易老化。 答案：D 8．人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法正确的是(　　) A．天然橡胶易溶于水 B．羊毛是合成高分子材料 C．聚乙烯塑料是天然高分子材料 D．聚氯乙烯塑料会造成“白色污染” - 7 - 解析：天然橡胶难溶于水，故 A 项错误；羊毛是天然高分子材料，故 B 项错误；聚乙烯 塑料是合成高分子材料，故 C 项错误；聚氯乙烯塑料难降解，且其中含有毒的氯元素，会造 成“白色污染”，D 项正确。 答案：D 9．下列说法正确的是(　　) A．合成纤维和人造纤维统称为化学纤维 B．聚氯乙烯是热固性塑料 C．锦纶丝接近火焰时先卷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，易压成 粉末 D．某些合成材料和塑料制品废弃物可以倾倒到海洋中 解析：合成纤维和人造纤维统称为化学纤维，A 项正确；聚氯乙烯为热塑性塑料，B 项错 误；锦纶为合成纤维，分子式为 ，属于多肽，和蛋白质有相似之处， 但灰烬不易压成粉末，C 项错误；合成材料和塑料废弃物不可乱倒，D 项错误。 答案：A 10．使用一次性聚苯乙烯等材料带来的“白色污染”是极为严重的环境问题之一。研制 出的一种可降解塑料，代号为 3HB，结构简式为 ，具有良好的生物 适应性，能在自然界中自行降解。请回答下列问题： (1)该可降解塑料在自然界中可通过________(填字母)反应降解为该聚合物单体。 A．加成 B．消去 C．水解 D．氧化 (2)该聚合物的单体结构简式为________，该单体具有的官能团名称为________。 (3)1 mol 该单体分别与钠和碳酸氢钠完全反应时，消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 ________。 解析： (1)由该高聚物的链节可知，它是由乳酸 通过酯化反应聚合得到的， 所以该聚合物降解为单体的过程就是酯的水解过程。 (2)该单体具有两个官能团，分别为羧基(—COOH)和羟基(—OH)。 (3)醇羟基能与钠反应生成氢气，但不能与碳酸氢钠反应；羧基能与碳酸氢钠反应放出 CO2， 同时能与钠反应，所以可得 1mol 该单体分别与钠和碳酸氢钠完全反应时，消耗钠和碳酸氢钠 3 HO CH COOH CH   | - 8 - 的物质的量之比为 2:1。 答案： (1)C (2) 　羧基、羟基 (3)2:1 11．现有三种高分子材料：①聚乙烯；②有机玻璃(结构简式为 )； ③硫化橡胶。它们的微观结构示意图为 则 A 是________，B 是________，C 是________。 解析：分析三种高分子化合物结构特点：聚乙烯的结构简式CH2－CH2，分子中没有支 链，是线型结构，应是 B；有机玻璃的结构简式为 ，分子中有支链，是 线型结构，应是 A；硫化橡胶是线型结构之间通过单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—)结合成 的体型结构，应是 C。 答案：有机玻璃　聚乙烯　硫化橡胶 能力达标 12.卤代烃分子里的卤素原子与活泼金属或其阳离子结合，发生下列反应(X 表示卤素原 子)： R—X＋2Na＋X—R′ ― ― ― ― ― ― →乙醇溶液 R—R′＋2NaX R—X＋NaCN ― ― ― ― ― ― →乙醇溶液 R—CN＋NaX 根据下列各物质的转化关系填空： 3 HO CH COOH CH   | - 9 - (1)E 的结构简式是 ________________________________________________________________________。 (2)B→D 的化学方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)C→F 的化学方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：根据 C2H3Cl 发生加聚反应可知 C2H3Cl 分子中一定存在碳碳双键，故 C2H3Cl 的结构 简式为 CH2===CHCl，再根据题给信息和 C2H3Cl 的结构简式，可推导出 B 应为 CH2===CH—CN，C 为 CH2===CH－CH===CH2。 答案： (1) (2) (3)nCH2===CH—CH===CH2 ― ― →催化剂 CH2—CH===CH—CH2 13．A、B 是两种常见的有机化工原料，A 可以从煤的干馏产品中提取，B 是石油产品裂解 的产物，它们可以通过下列反应流程制得合成纤维——尼龙 66。 (1)反应(Ⅰ)的反应类型是________。 - 10 - (2)A、B、C、D 的结构简式分别是 A________，B________，C________，D________。 解 析 ： A 可 以 从 煤 的 干 馏 产 品 中 提 取 ， 且 A ＋ H2 ― ― →催化剂 知 A 一 定 是 。B 为石油产品裂解的产物，且与 Cl2 加成得 ClCH2—CH===CH—CH2Cl，知 B 为 CH2===CH—CH===CH2。结合①②③可推知 C 为 HOOC(CH2)4COOH，D 为 H2NCH2(CH2)4CH2NH2。 答案： (1)氧化反应 (2) 　CH2===CH－CH===CH2 HOOC(CH2)4COOH　H2N—(CH2)6—NH2