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功能高分子材料基 础 巩 固一、选择题1下列材料属于新型高分子材料的是(B)A合成橡胶_B高分子分离膜C黏合剂D涂料解析：合成橡胶、黏合剂、涂料等属于传统高分子材料。2下列有关新型高分子材料应用的说法不正确的是(C)A高分子膜利用其选择性透过能力，可用于海水淡化、污染控制、物质制取与回收等方面B作为医用高分子材料制人造器官，必须考虑其与人体的相容性和机械性能C新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子，具有与水生成易挥发物质的特性，所以称为“尿不湿”D新材料研究正向智能化、高功能的方向发展解析：“尿不湿”的主要成分为高吸水性树脂，其特点是既能吸水，又能保水，与水不生成易挥发物。3下列说法中错误的是(B)A玻璃钢是以玻璃纤维为增强材料、合成树脂为基体的复合材料B飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强材料D航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析：飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强材料，金属为基体的复合材料，B项中将基体与增强材料颠倒了。4(2016绵阳高二检测)角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是(C)A聚乙烯B聚氯乙烯CD5(2016荆州高二检测)复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因在于(B)A复合材料的使用可以使导弹能经受超高温的变化B复合材料的使用可以使导弹的质量减轻C复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的变化D复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化6(2016淮南高二检测)宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10千克重的舱内航天服，“神七”宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，下列相关叙述错误的是(B)A它耐高温、抗氧化B它比钢铁轻、硬，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料二、非选择题7感光性高分子又称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较为广泛的新型高分子材料，其结构简式为试回答下列问题：(1)在一定条件下，该高聚物可以发生的反应有_(填编号)。加成反应水解反应消去反应酯化反应卤代反应(2)该高聚物在催化剂的作用下，水解后得到的相对分子质量较小的产物为A，则：A的分子式是_C9H8O2_；A在一定条件下与乙醇发生反应的化学方程式为C2H5OHH2O；A的同分异构体有多种，其中含有苯环、COO和C=C，且苯环上有两个对位取代基的同分异构体的结构简式为。解析：根据高聚物的结构中所含有的官能团确定其可发生反应的类型以及所得产物的结构简式。由于高聚物中含有碳碳双键，可以发生加成；含有苯基，可以发生卤代反应；含有酯基，所以可以发生水解反应，水解后得到和；所以A为，与乙醇可以发生酯化反应。根据题目所给限制条件，易写出A的同分异构体的结构简式为。8碳纤维强化塑料是一种新型的高强度复合材料，其强度比钢铁材料大而密度比铝小。据报道，每架波音767飞机使用了1吨碳纤维材料，而一种新型的波音757飞机使用了9吨以上的碳纤维。制造碳纤维的一种方法是将聚丙烯腈纤维在稀有气体中进行高温处理而获得，这种碳纤维的结构可表示为：(1)构成这种碳纤维的元素是_C、H、N_，其原子个数比为_3：1：1_。(2)用乙炔和HCN为原料合成这种碳纤维的流程可表示如下：CHCHA高聚物BC碳纤维用化学方程式表示以下过程：CHCH与HCN反应_CHCHHCNCH2=CHCN；AB_nCH2=CHCN。解析：碳纤维材料是一种重要的新型复合材料，题目已经给出这种碳纤维是将聚丙烯腈经高温处理而得，聚丙烯腈的结构为，注意到题中给出的碳纤维的结构，可以将聚丙烯腈结构写为：，其中CN的结构为CN。这种变换写法是解答本题的关键一步，根据生产流程所示，聚丙烯腈经两步反应获得碳纤维，第一步高温处理，应是在上述结构的基础上将氰基CN中的叁键打开重新结合构成环状结构，即生成C，C在催化剂的作用下脱氢，在C中环状结构的CH2与上各脱去一个氢原子而形成结构，从而形成碳纤维，显然，在CH2上脱去一个氢原子后，还有一个氢原子，所以这种碳纤维由C、H、N三种元素构成，考查其中的一个基本结构单元可看出C、H、N三种原子的个数比应为3：1：1。9有机黏合剂是生产和生活中的一类重要的材料。黏合过程一般是液态的小分子黏合剂经化学反应转化为大分子或高分子而固化。(1)“502胶”是一种快干胶，其主要成为氰基丙烯酸乙酯。在空气中微量水催化下发生加聚反应，迅速固化而将物体粘牢。请写出“502胶”发生黏合作用的化学方程式：；(2)厌氧胶也是一种黏合剂，在空气中稳定，但在隔绝空气(缺氧)时，分子中双键断开发生聚合而固化。工业上用丙烯酸和某种物质在一定条件下反应可制得这种黏合剂。这一制取过程的化学方程式为_2CH2=CHCOOHHOCH2CH2OH2H2OCH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2；(3)已知醇醛反应2CH3OHHCHOCH3OCH2OCH3H2O可以发生。聚乙烯醇可用作普通胶水，它的羟基可全部与正丁醛缩合脱水，得到含六原子环的强力黏合剂聚乙烯缩丁醛。请写出制取聚乙烯缩丁醛的化学方程式：CH3CH2CH2CHO。素 能 拓 展一、选择题1神舟七号的返回舱外形看起来像一口大钟，大约3吨多重，是世界上现有的最大的返回舱。为了防止飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧，应该选择某种特殊材料覆盖在飞船表面，这种材料应该具有的性质是(C)A良好的导电性B密度较大，以增大飞船的惯性C轻质防热，可承受上千摄氏度的高温D质地柔软，以利于飞船的变形2我国科学家不久前成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首，这种碳纤维具有强度高、硬度(抵抗变形能力)大、密度小(只有钢的1/4)、熔点高、化学稳定性好等特点，因而被称为“超级纤维”。对碳纤维的下列说法中不正确的是(C)A它是制造飞机的理想材料B它的主要组成元素是碳C它的结构与石墨相似D碳纤维复合材料不易导电3在高科技工业中，有的高分子材料能用在各种能量的转换上，如传感膜能够把化学能转化为电能，热电膜能够把热能转化成电能，这种高分子材料是(A)A高分子膜B医用高分子材料C生物高分子材料D液晶高分子材料4高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是(B)A分离工业废水，回收废液中的有用成分B将化学能转换成电能，将热能转换成电能C食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒D海水淡化5“信息”、“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关资讯错误的是(D)A在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源B目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量转化效率C2013年6月11日发射成功的“神舟十号”，使用了大量的复合材料D合成高分子材料的广泛应用是“有百利而无一害”的6高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属于功能高分子材料的是(B)A用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅C能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D能导电的掺杂聚乙炔解析：B项中半导体材料单晶硅，属于传统的无机非金属材料。A项中光敏高分子材料、C项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。7(2016天津重点中学联考)某高分子化合物R的结构简式为下列有关R的说法正确的是(C)AR的一种单体分子式可能为C9H10O2BR完全水解后生成物均为小分子有机物C可以通过加聚反应和缩聚反应合成RD碱性条件下，1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol解析：本题考查有机化合物的性质，考查考生对有机化合物中官能团性质的掌握情况。难度中等。A项，根据R的结构可推断出其单体的结构简式及分子式分别为、HOCH2CH2OH(C2H6O2)、；B项，R发生水解反应的产物为两种高聚物和乙二醇；C项，通过R的结构可知左边的片段是由碳碳双键发生加聚，右边的片段通过缩聚形成酯基；D项，R为聚合物，1 mol R含有的酯基数大于2 mol。二、非选择题8(2016全国卷)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。2RCCHRCCCCRH2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：回答下列问题：(1)B的结构简式为，D的化学名称为_苯乙炔_。(2)和的反应类型分别为_取代反应_、_消去反应_。(3)E的结构简式为。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_4_mol。(4)化合物也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为(5)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为31，写出其中3种的结构简式(任意三种)。(6)写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线。解析：(1)根据C的结构可知反应为氯代反应，则B为，因为ACH3CH2ClB，可知A中含有6个碳原子而且含有苯环，则A是苯。的化学名称为苯乙炔。(2)反应的化学方程式为CH3CH2ClHCl，该反应是取代反应。反应中碳碳单键变成碳碳叁键，发生了消去反应。(3)根据题中信息：2RCCHRCCCCRH2，则。1,4二苯基丁烷的结构简式为，E中2个碳碳叁键都变成碳碳单键，1个碳碳叁键和2个氢气分子加成，则用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气4 mol。(4)根据题目信息可知发生Glaser偶联反应生成聚合物的原理是链端去掉氢原子形成氢气，将碳链连接起来即得高聚物，化学方程式为(5)芳香化合物F是C的同分异构体，可以将侧链拆成2个氯原子和2个CH3，符合其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为31的结构简式为(6)2苯基乙醇的结构简式为，化合物D的结构简式为。根据已知信息及醇的性质可用逆合成法分析合成路线：9(2016北京)功能高分子P的合成路线如下：(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是。(2)试剂a是_浓硝酸、浓硫酸_。(3)反应的化学方程式：NaOHNaCl。(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团：_碳碳双键、酯基_。(5)反应的反应类型是_加聚反应_。(6)反应的化学方程式：。(7)已知：2CH3CHO。以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。解析：由A的分子式知其不饱和度是4，其中应含苯环，应是甲苯，高分子P中含苯环部分结构应来自A。考虑到F酸性水解得到G和乙醇，因此G为羧酸，D为对硝基苯甲醇。考虑到BC是卤代反应，因此CD是卤代烃水解得醇，由此知AB为硝化反应，B为对硝基甲苯；C为。由E到G的反应历程可知E是含碳碳双键的酯，从而可知G为，F为，E为F的单体CH3CH=CHCOOCH2CH3。(2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸催化作用下生成对硝基甲苯，所以试剂a为浓硫酸和浓硝酸。(3)反应是在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成对硝基苯甲醇，反应的化学方程式为(4)CH3CH=CHCOOCH2CH3中含有的官能团是碳碳双键、酯基。(5)F是E发生加聚反应生成的高分子化合物。(6)反应是酯的水解，化学方程式为nH2OnC2H5OH。(7)乙烯和水可以直接加成生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛发生已知条件中的反应可以使碳链增长，3羟基丁醛发生消去反应得2丁烯醛，再将醛基氧化为羧基，生成的2丁烯酸与乙醇发生酯化反应，即可得物质E。合成路线为CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH=CHCOOHCH3CH=CHCOOCH2CH3。
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