第3章 第3节 合成高分子化合物(第2课时)
1下列物质中,自身既不能发生加聚反应,也不能发生缩聚反应的是( ) ....A.氨基乙酸 B.苯酚 C.甲醛 D.苯乙烯
2DAP是电器和仪表部件中常用的一种高分子材料,其结构如下:
则合成它的单体的正确组合是( )
①邻苯二甲酸 ②丙烯 ③丙烯酸 ④邻苯二甲醇 ⑤丙烯醇
A.①② B.③④ C.①⑤ D.①③
3用于手术缝合线、人造器官等人体用的功能高分子要求无毒且与人体有较好的相容性。根据有关化合物的性质及生物学知识可知,下列高分子不宜做手术缝合线或人造器官材..料的是( )
A.聚乳酸 B.聚氨酯 C.氯纶 D.聚乙烯醇 4下列物质中有固定熔点的是( ) A.聚乙烯 B.氯化钠 C.淀粉 D.聚1,3丁二烯 5下列不属于高分子化合物的是( ) A.蛋白质 B.淀粉 C.硝化纤维 D.油脂 6(双选)下列说法中正确的是( ) A.只有热塑性高分子材料才可能是塑料 B.用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯 C.有机玻璃是一种透明的塑料制品
D.塑料在自然环境下不易分解,可造成白色污染
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7下列各组中,对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是( )
序号 A B C D 高分子材料 黏合剂 涂料 离子交换树脂 聚乙烯醇 类型 功能高分子材料 传统高分子材料 功能高分子材料 功能高分子材料 功能 黏合作用 保护作用 分离和提纯 制人工心脏 8下列叙述合理的是( )
A.汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物
B.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都是只生成CO2和H2O C.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
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” 9某高分子化合物的部分结构如下:
下列说法正确的是( )
A.聚合物的链节为
B.聚合物的分子式是C2H3Cl3 C.聚合物的单体是CHCl===CHCl
D.若n为链节数,则聚合物的相对分子质量为50.5n
10羧酸酯RCOOR′在催化剂存在时可与醇R″OH发生反应(R′、R″是两种不同的烃基):
此反应称为酯交换反应,常用于有机合成。广泛用于婴儿“尿不湿”等吸水性产品的聚乙烯醇就是利用这一原理生产的:用聚乙酸乙烯酯与过量甲醇在一定条件下反应,可得聚乙烯醇和乙酸甲酯。
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(1)反应中甲醇要过量的原因是_____________________________________。
(2)写出聚乙酸乙烯酯与甲醇进行酯交换反应的化学方程式: ______________________。
(3)
酯
交
换
反
应
也
可
用
于
从
废
弃
的
涤
纶
树
脂
,聚对苯二甲酸乙二醇酯)中回收单体以用于树
脂的再合成。写出用过量的甲醇处理废弃涤纶树脂过程中反应的化学方程式:_________________________________________。
11(1)甲醛在合成高分子化合物方面是一个“多面手”,聚甲醛
是性能
良好的工程塑料,而以甲醛和苯酚为原料制取的酚醛树脂(是最早合成
的高分子化合物,直到目前仍然在电工材料、隔热材料、黏合剂等方面有着广泛的应用。
以上两种高分子化合物的合成反应,分别属于加聚反应还是缩聚反应呢?
(2)聚乳酸()是近年来研究较多的高分子材料,主要是因为由它制
成的产品在废弃后可以在乳酸菌的作用下很快降解,不会造成像聚乙烯等塑料垃圾形成的白色污染。那么,由乳酸聚合成聚乳酸的反应属于加聚反应还是缩聚反应呢?
12传统的阿司匹林是一种常用于治疗感冒的速效药,具有解热、镇痛等功效,近年来又发现了它在关节炎和冠心病等疾病的辅助治疗方面的作用。速效是它的优点之一,但由于吸收转化太快,不能长时间在体内维持较高浓度。为此,科学家设法以乙二醇为“桥梁”,将阿司匹林连接在某高分子上,制成缓释长效阿司匹林,结构如下:
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它可以在体内缓慢地水解,释放出阿司匹林,在较长时间内维持血液中一定的药物浓度。 (1)传统阿司匹林的结构简式是_____________________________________。
(2)通过乙二醇的作用把阿司匹林连接在高分子链上的反应属于________反应,该高分子化合物单体的结构简式是__________________________________________________。
(3)若1 mol该缓释长效阿司匹林与足量NaOH溶液完全反应,需要氢氧化钠的物质的量是________________________________________________________________________。
参考答案
1解析:氨基乙酸可以发生自身缩聚反应,形成多肽(甲醛可发生自身加聚反应形成聚甲醛(
),
),这是一种工程塑料,苯乙烯也可
自身加聚,生成聚苯乙烯(
答案:B
)。
2解析:聚合物的链节中有酯基,因此该聚合物应由酸与醇发生缩合聚合反应得到。 答案:C
3解析:氯纶分子组成中有氯元素。 答案:C
4解析:A、C、D是高分子化合物,由于n值不等,是混合物,没有固定的熔点。 答案:B
5解析:蛋白质、淀粉都是天然高分子化合物,硝化纤维是天然高分子化合物与硝酸发生酯化反应的产物,在与硝酸反应中,纤维素的高分子链未被破坏,因而仍是高分子化合物。油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量相对较小,且在其结构中没有出现重复的结构单元和聚合度,故不是高分子化合物。
答案:D
6解析:有些合成树脂具有热塑性,用它制成的塑料就是热塑性塑料,相反的,像体型的酚醛树脂,具有热固性,用它制成的塑料就是热固性塑料,这种塑料一旦加工成型,就不会受热熔化;用于包装食品的塑料通常是聚乙烯而不是聚氯乙烯,因为聚氯乙烯有毒。
答案:CD
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7解析:黏合剂属于传统的高分子材料,A错误;涂料是一种涂布于物体表面后能形成坚韧保护膜的物质,常用于家具、汽车、船舶等表面,可以起到保护、美化的作用,B正确;离子交换树脂属于功能高分子材料,主要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离提纯,C正确;聚乙烯醇属于功能高分子材料,具有良好的吸水功能,可以用于制作“尿不湿”等,用于制作人工心脏的材料主要有硅橡胶、聚氨酯橡胶等,D错误。
答案:BC
8解析:植物油属于油脂,属于酯类化合物。丝、毛属于蛋白质,完全燃烧除生成水、二氧化碳外还会有氮气、二氧化硫等物质。纤维素水解生成葡萄糖;蔗糖水解生成葡萄糖与果糖;脂肪水解生成高级脂肪酸与甘油;葡萄糖为单糖,不会发生水解。
答案:D
9解析:聚合物的链节应是在组成和结构上都可重复的最小单元,因此该高分子的链节
应是,则分子式为,单体是CHCl===CHCl,相对分子质
量可表示为97n。
答案:C
10解析:观察题目所给的化学方程式可知,酯交换反应可以表示为酯1+醇1―→酯2+醇2,反应物和生成物均为酯和醇,既然“酯1”可以与“醇1”交换,那么“酯2”为什么不能与“醇2”交换呢?故酯交换反应肯定属于可逆反应,这就是酯交换反应的本质所在。明确了这一点,也就明确了第(1)题的答案:使用过量的甲醇,根据化学平衡原理知,可以促进酯交换反应向生成聚乙烯醇的方向进行。
(2)(3)两题都是为了促进对酯交换反应本质的理解,“醇1”与“酯1”中的羧酸结合,形成“酯2”,把“醇2”置换出来。
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11解析:(1)比较聚甲醛链节的组成与甲醛单体的组成,可以发现二者是相同的,显然,甲醛聚合过程中既没有增加什么,也没有减少什么,除了高分子外不会有小分子产生,故甲醛聚合为聚甲醛的反应应该是加聚反应。
酚醛树脂的结构较复杂,不易被“一眼看透”,需要结合其单体——酚和甲醛进行判断:酚是苯环上连有羟基的化合物,显然聚合物中保留了苯环上的羟基,而甲醛分子中的氧原子是在聚合过程中失去了。因为苯酚中苯环上羟基邻位的氢原子受羟基的影响变得较活泼,在反应过程中甲醛中的氧结合生成水分子被脱掉。该聚合反应应属于缩聚反应。
(2)题目没有介绍乳酸的分子式,但根据其名称,结合所给高聚物的结构可以猜测其分子中一定含有羧基。如果连续写出两个高聚物的链节,可以发现该高聚物的分子链上含有酯基,容易想到它是由酯化反应形成的,而酯化反应过程中一定有水这种小分子生成,故合成聚乳酸的反应应该属于缩聚反应。
答案:略
12解析:“乙二醇做桥梁”是最重要的信息。研究长效缓释阿司匹林一个链节上的乙二醇单元,可见它的两端均发生了酯化反应,根据水解反应原理,把乙二醇“取下”,则两
端分别得到原来高分子和阿司匹林(),也就
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不难看出原高分子是通过加聚反应得到的,其单体为甲基丙烯酸[CH2===C(CH3)—COOH]。
观察长效缓释阿司匹林1个链节的结构,其中含有3个酯基结构,其1 mol与氢氧化钠反应时需要消耗3 mol氢氧化钠。需要注意的是,水解后会产生出1 mol酚羟基,这个酚羟基与醇羟基不同,它具有酸性,也要消耗1 mol氢氧化钠,故1 mol链节共消耗4 mol 氢氧化钠。那么,1 mol该化合物共消耗4n mol氢氧化钠。
答案:(1)
(2)酯化 CH2===C(CH3)—COOH (3)4n mol
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