2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第五章進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代第三節(jié)功能高分子材料練習(xí)含解析新人教版選修5

PAGE6-第三節(jié)功能高分子材料選題表考查點(diǎn)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)實(shí)力提升功能高分子材料1,2,5,6,711復(fù)合材料4,8,9綜合應(yīng)用3,1012,13,14基礎(chǔ)過(guò)關(guān)(20分鐘)1.下列物質(zhì)不屬于新型有機(jī)高分子材料的是(D)A.高分子分別膜 B.液晶高分子材料C.生物高分子材料 D.光導(dǎo)纖維解析:光導(dǎo)纖維屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,高分子分別膜、液晶高分子材料、生物高分子材料都是新型有機(jī)高分子材料。2.“神舟七號(hào)”的返回艙外形看起來(lái)像大鐘,大約3噸重。為了防止飛船與大氣層摩擦產(chǎn)生高溫而燃燒,應(yīng)當(dāng)選擇某種特殊材料覆蓋在飛船表面,這種材料應(yīng)當(dāng)具有的性質(zhì)是(C)A.良好的導(dǎo)電性B.密度較大,以增大飛船的慣性C.質(zhì)輕防熱,可承受上千攝氏度的高溫D.質(zhì)地松軟,以利于飛船的變形解析:由題給信息可知,該材料應(yīng)當(dāng)是質(zhì)輕且防熱的耐高溫材料。3.科學(xué)家研制的一種使沙漠變綠洲的新技術(shù),即在沙漠中噴灑肯定量的聚丙烯酸酯()與水的混合物,使其與沙粒結(jié)合,既能阻擋地下的鹽分上升,又能攔截、蓄積雨水。下列對(duì)聚丙烯酸酯的敘述中正確的是(B)①聚丙烯酸酯的單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCOOR②聚丙烯酸酯沒(méi)有固定的熔沸點(diǎn)③聚丙烯酸酯在肯定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)和加成反應(yīng)④其聚合方式與酚醛樹(shù)脂的聚合方式相同⑤聚丙烯酸酯具有很強(qiáng)的吸水性A.③④ B.①②C.①②③ D.①②③④解析:聚丙烯酸酯是由單體丙烯酸酯發(fā)生加聚反應(yīng)得到的高分子化合物;由于聚丙烯酸酯屬于混合物,因此沒(méi)有固定的熔沸點(diǎn);聚丙烯酸酯中無(wú)碳碳雙鍵,含有酯基,故其能發(fā)生水解反應(yīng),不能發(fā)生加成反應(yīng),其分子中不含親水基,故無(wú)吸水性。4.波音787客機(jī)具有省油、舒適的特點(diǎn),它還是首款運(yùn)用碳纖維復(fù)合材料超過(guò)50%的客機(jī),開(kāi)創(chuàng)了在航空領(lǐng)域復(fù)合材料大范圍代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬的新時(shí)代。下面所示的某聚酰胺樹(shù)脂是波音飛機(jī)材料中的一種,具有較好的耐熱性、耐水性。則下列說(shuō)法正確的是(A)A.碳纖維復(fù)合材料中,碳纖維是增加材料,該樹(shù)脂是基體材料B.復(fù)合材料是將來(lái)材料發(fā)展的趨勢(shì),因此應(yīng)當(dāng)停止對(duì)金屬材料的探討C.該樹(shù)脂中全部原子共平面D.該樹(shù)脂可以由單體和通過(guò)加聚反應(yīng)得到解析:碳纖維復(fù)合材料中,碳纖維是增加材料,該樹(shù)脂是基體材料,符合復(fù)合材料的定義,A正確;復(fù)合材料不是唯一的發(fā)展方向,不應(yīng)停止對(duì)金屬材料的探討,B錯(cuò)誤;該物質(zhì)結(jié)構(gòu)中有飽和氮原子,與其相連的其他三個(gè)原子形成的是空間三角錐形,全部原子不行能共平面,C錯(cuò)誤;該樹(shù)脂是縮聚產(chǎn)物,反應(yīng)中有小分子水生成,D錯(cuò)誤。5.角膜接觸鏡俗稱隱形眼鏡,其性能要有良好的透氣性和親水性,目前大量運(yùn)用的軟性隱形眼鏡常用材料是(C)A.聚乙烯B.聚氯乙烯C.D.解析:隱形眼鏡的材料具有透氣性和親水性,該物質(zhì)中應(yīng)有親水性基團(tuán),符合要求的只有C項(xiàng)。6.高分子分別膜可以讓某些物質(zhì)有選擇地通過(guò)而將物質(zhì)分別,下列應(yīng)用不屬于高分子分別膜的應(yīng)用范圍的是(C)A.分別工業(yè)廢水,回收廢液中的有用成分B.食品工業(yè)中,濃縮自然果汁,乳制品加工和釀酒C.將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,將熱能轉(zhuǎn)換成電能D.海水淡化解析:A、B、D均是功能高分子分別膜的應(yīng)用范圍,而C中將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的應(yīng)是傳感膜,將熱能轉(zhuǎn)換成電能的是熱電膜。7.嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水、保水的物質(zhì)。下列高分子有可能被采納的是(B)A. B.C. D.解析:紙尿片應(yīng)當(dāng)具有吸水性和保水性,因此,必需含有強(qiáng)親水性原子團(tuán)。8.某復(fù)合材料是以碳纖維為增加材料,以金屬鈦為基體復(fù)合而成的。估計(jì)這種材料(A)①耐高溫②不耐熱③導(dǎo)電、導(dǎo)熱④不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱⑤可用于飛機(jī)機(jī)翼⑥可用于導(dǎo)彈的殼體A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥C.②③④ D.③④⑤解析:碳纖維為增加材料,金屬鈦為基體的復(fù)合材料應(yīng)具有增加材料的優(yōu)點(diǎn)和基體的優(yōu)點(diǎn)。碳纖維熔點(diǎn)高、硬度大,金屬鈦熔點(diǎn)高、導(dǎo)電、導(dǎo)熱,兩者的密度都較小,因此該復(fù)合材料有:耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、密度小的特點(diǎn),可用于制造飛機(jī)機(jī)翼和導(dǎo)彈的殼體。9.復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上材料組合成的一種新材料。其中一種材料作為基體,另外一種材料作為增加劑,這樣可發(fā)揮每一種材料的特長(zhǎng),并避開(kāi)其弱點(diǎn)。下列物質(zhì)中不屬于復(fù)合材料的是(A)A.聚苯乙烯樹(shù)脂 B.鋁塑管C.滌棉織品 D.玻璃鋼解析:復(fù)合材料應(yīng)具有兩種或兩種以上成分。鋁塑管、滌棉織品、玻璃鋼是復(fù)合材料;聚苯乙烯樹(shù)脂是由苯乙烯單一成分加聚產(chǎn)生,故不屬于復(fù)合材料。10.聚甲基丙烯酸羥乙酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為它是制作軟質(zhì)隱形眼鏡的材料。(1)寫(xiě)出下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:①由甲基丙烯酸羥乙酯制備聚甲基丙烯酸羥乙酯:

;

②由甲基丙烯酸制備甲基丙烯酸羥乙酯:

;

③由乙烯制備乙二醇:

。

(2)請(qǐng)從它的結(jié)構(gòu)上分析其作為隱形眼鏡的材料的緣由:

。

解析:(1)①甲基丙烯酸羥乙酯制備聚甲基丙烯酸羥乙酯,發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子化合物,該加聚反應(yīng)為nCH2C(CH3)COOCH2CH2OH。②由甲基丙烯酸制備甲基丙烯酸羥乙酯,可與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng),該反應(yīng)為CH2C(CH3)COOH+HOCH2CH2OHCH2C(CH3)COOCH2CH2OH+H2O。③由乙烯制備乙二醇,先發(fā)生與溴水的加成,然后再水解生成乙二醇,發(fā)生的反應(yīng)分別為CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br、CH2Br—CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr。(2)由于高分子聚合物中支鏈大,高分子之間間距就大,所以有良好的透氣性,而且分子中有很多羥基,具有良好的親水性答案:(1)①nCH2C(CH3)COOCH2CH2OH②CH2C(CH3)COOH+HOCH2CH2OHCH2C(CH3)COOCH2CH2OH+H2O③CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br、CH2Br—CH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr(2)由于高分子聚合物中支鏈大,高分子之間間距就大,所以有良好的透氣性,而且分子中有很多羥基,具有良好的親水性實(shí)力提升(15分鐘)11.隨著有機(jī)高分子材料的探討不斷加強(qiáng)和深化,使一些重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,下列應(yīng)用范圍是通用高分子材料的最新探討成果的是(D)A.絕緣材料 B.仿生高分子材料C.高分子智能材料 D.電磁屏蔽材料解析:隨著社會(huì)的進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高分子材料的作用越來(lái)越重要,特殊是在尖端技術(shù)領(lǐng)域,對(duì)合成材料提出了更高的要求,尤其是在具有特殊性質(zhì)的功能性材料和多種功能集一身的復(fù)合材料。12.甲基丙烯酸甲酯是世界上年產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)噸的高分子單體,舊法合成的反應(yīng)是(CH3)2CO+HCN→(CH3)2C(OH)CN(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SOCH2C(CH3)COOCH3+NH4HSO4,新法的反應(yīng)是CH3C≡CH+CO+CH3OHCH2C(CH3)COOCH3①原料無(wú)爆炸危急;②原料都是無(wú)毒物質(zhì);③沒(méi)有副產(chǎn)物,原料利用率高;④對(duì)設(shè)備腐蝕性較小。A.①② B.③④ C.①③ D.②④解析:CH3C≡CH、CO都是氣體,與空氣混合,遇明火即有爆炸危急,①錯(cuò)誤;HCN、CO為有毒物質(zhì),②錯(cuò)誤;新法只生成甲基丙烯酸甲酯,沒(méi)有副產(chǎn)物,原料利用率高,③正確;舊法中運(yùn)用的H2SO4、HCN等對(duì)設(shè)備有腐蝕作用,而新法中沒(méi)用酸,故新法對(duì)設(shè)備腐蝕性較小,④13.感光性高分子也稱為“光敏性高分子”,是一種在彩電熒光屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為試回答下列問(wèn)題:(1)已知它是由兩種單體經(jīng)酯化后聚合而成的,試推斷這兩種單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、。

(2)寫(xiě)出在(1)中由兩種單體生成高聚物的化學(xué)反應(yīng)方程式:

;

。

(3)對(duì)此高聚物的性質(zhì)推斷不正確的是。

A.在酸性條件下可以發(fā)生水解B.此高聚物不能使溴水褪色C.此高聚物可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.此高聚物可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)E.此高聚物水解后可得到另一種高聚物解析:(1)由于該新型高分子材料是由兩種單體經(jīng)酯化后聚合而成的,依據(jù)酯化反應(yīng)和加成聚合反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理可知兩種單體為、。(2)由和反應(yīng)生成該高分子化合物要經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)、加聚反應(yīng)兩步,①酯化反應(yīng):++H2O;②加聚反應(yīng):。(3)該聚合物含有酯基,能夠發(fā)生水解反應(yīng),A正確;該聚合物含有碳碳雙鍵,能與溴發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色,B錯(cuò)誤;該聚合物含有碳碳雙鍵,能被酸性高錳酸鉀氧化,C正確;高聚合物雖然含有苯環(huán),只能與液溴發(fā)生取代反應(yīng),D錯(cuò)誤;高聚物水解是酯基反應(yīng),得到聚乙烯醇,E正確。答案:(1)(2)++H2On(3)BD14.化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料,且有相同的元素百分組成,均可由化合物A(C4H8O3)制得,如圖所示,B和D互為同分異構(gòu)體。(1)試寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:A→D:;

B→C:。

(2)反應(yīng)類型:A→B;

B→C;

A→E。

(3)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

(4)A的同分異構(gòu)體(同類別且有支鏈)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:及。

解析:A的分子式為C4H8O3,具有酸性,含有—COOH,A在濃硫酸的作用下生成B,B可以使溴水褪色,由A、B分子式可知,A分子內(nèi)脫去1分子水發(fā)生消去反應(yīng)生成B,則A中還含有—OH,D是分子式為C4H6O2的五元環(huán)狀化合物,應(yīng)是A發(fā)生酯化反應(yīng)形成的環(huán)酯,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2CH2CH2COOH,所以D為,B為C