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3 功能高分子材料 1．下列有關新型高分子材料用途的說法不正確的是(　　) A．高分子分離膜的選擇透過能力，可用于海水淡化、污染控制、物質制取與回收等方面 B．用醫(yī)用高分子材料制人造器官，必須考慮其與人體的相容性和機械性能 C．新型的聚乙烯醇是強吸水性高分子，具有與水反應生成易揮發(fā)物質的特征，所以稱為“尿不濕” D．新材料研究正向智能化、高功能化的方向發(fā)展 解析：新型的聚乙烯醇易吸水，而不是與水反應生成易揮發(fā)的物質。 答案：C 2．下列說法中，不正確的是(　　) A．探求某種新型高分子材料，需要研究分子結構與功能之間的關系 B．新科技革命的三大支柱產業(yè)為能源、信息工程和材料 C．帶有強親水性原子團的化合物共聚可以得到強親水性高聚物 D．具有網狀結構的高聚物具有強吸水性 解析：具有強親水性的原子團作支鏈，同時與交聯劑反應，生成具有網狀結構的聚合物才具有強吸水性。 答案：D 3．高分子分離膜可以讓某些物質有選擇地通過而將物質分離，下列應用不屬于高分子分離膜的應用范圍的是(　　) A．分離工業(yè)廢水，回收廢液中的有用成分 B．食品工業(yè)中，濃縮天然果汁、乳制品加工和釀酒 C．將化學能轉換成電能，將熱能轉換成電能 D．海水淡化 答案：C 4．下列說法錯誤的是(　　) A．玻璃鋼是以玻璃纖維作為增強體、合成樹脂作基體的復合材料 B．飛機機身的復合材料大多是以金屬為增強體、纖維為基體的復合材料 C．制造網球拍用的復合材料是在合成樹脂的基體中加入了碳纖維作增強體 D．航天飛機機身使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復合而成的材料制成的 解析：飛機機身的復合材料大多是以纖維為增強材料，金屬為基體的復合材料，B項中將基體與增強體顛倒了。 答案：B 5．科學家通過乙二醇的橋梁作用把阿司匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿司匹林，用于關節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長效阿司匹林的結構簡式如下： 試填寫以下空白： (1)高分子載體的結構簡式為____________________________。 (2)阿司匹林連接在高分子載體上的有機反應類型是 ______________________________________________________。 (3)緩釋長效阿司匹林在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值幕瘜W方程式是 _____________________________________________________。 解析：本題的關鍵信息是“通過乙二醇的橋梁作用把阿司匹林連接在高聚物上”，觀察高聚物結構可以把緩釋長效阿司匹林分為三部分：①高分子載體；②阿司匹林；③作為橋梁作用的乙二醇。在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值姆磻?，則屬于水解反應，從而找到正確的解題思路。 答案： (2)酯化反應(或取代反應) (時間：40分鐘　分值：100分) 一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意，每小題8分，共48分) [A級　基礎鞏固] 基礎題Ⅰ 1．新型有機高分子材料在日常生活、工農業(yè)生產和尖端科技領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。下列有關高分子材料的敘述中不正確的是(　　) A．在通用高分子材料基礎上改進的導電塑料屬于新型高分子材料 B．利用高分子分離膜可以進行海水淡化或污水凈化 C．導彈技術中利用復合材料的耐腐蝕性能提高導彈的射程 D．醫(yī)用高分子材料的發(fā)展可以使人類能夠制造各種人工器官 解析：根據物理學知識，導彈的射程與其本身的質量有關，因此提高導彈的射程是利用復合材料質量輕的性質。 答案：C 2．在制備順丁橡膠和高吸水性樹脂時，都要加入交聯劑。下列說法錯誤的是(　　) A．加入交聯劑都可使線型結構變?yōu)榫W狀結構 B．橡膠工業(yè)中將線型結構連接為體型結構是為了增強橡膠的強度 C．制備高吸水性樹脂時將線型結構連接為體型結構是為了使它既吸水又不溶于水 D．順丁橡膠和高吸水性樹脂都可溶于水 解析：順丁橡膠和高吸水性樹脂都是體型結構，都不溶于水，故D錯誤。 答案：D 3．玉米塑料——“聚乳酸”(PLA)被視為繼金屬材料、無機材料、高分子材料之后的第四類新材料。其生產過程主要是以玉米等為原料，經生物發(fā)酵生產出乳酸，再由乳酸經特殊聚合反應而制得。它具有良好的生物相容性和可降解性。下列有關說法中不正確的是(　　) A．玉米塑料生產中所用的原料是可再生資源 B．玉米塑料的廣泛使用可減輕“白色污染” C．PLA的整個生產過程都是生物催化或者通過化學聚合，是一種耗能少、污染低的綠色生產工藝 D．玉米塑料有著廣泛的用途，能完全取代金屬材料和無機材料 解析：雖然玉米塑料有著廣泛的用途，但不能完全代替金屬材料和無機材料。 答案：D 4．下面有關發(fā)泡塑料飯盒的敘述，不正確的是(　　) A．主要材質是高分子材料 B．價廉、質輕、保溫性能好 C．適用于微波爐加熱食品 D．不適于盛放含油較多的食品 解析：發(fā)泡塑料是常見的有機合成高分子材料，具有加熱易熔化、保溫性能好、易溶于有機溶劑等性質，綜合判斷可推出A、B、D三項正確，C項錯誤。 答案：C 5．神舟八號的返回艙外形看起來像一口大鐘，大約3噸多重，是世界上現有的最大的返回艙。為了防止飛船與大氣層摩擦產生高溫而燃燒，應該選擇某種特殊材料覆蓋在飛船表面，這種材料應該具有的性質是(　　) A．良好的導電性 B．密度較大，以增大飛船的慣性 C．輕質防熱，可承受上千攝氏度的高溫 D．質地柔軟，以利于飛船的變形 解析：為了防止飛船在升空和著陸時因摩擦產生高溫而燃燒，覆蓋在飛船表面的物質應該具有隔熱的特點，能耐高溫，另外還應質輕，以減小飛船升空時的能量損耗。 答案：C 基礎題Ⅱ 6．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入強氧化劑或還原劑后，它們的導電性能大大提高，因為這些塑料具有金屬的一般特性，所以人們稱之為“人造金屬”。下列對“人造金屬”的說法正確的是(　　) A．“人造金屬”和普通金屬的制取方法不同，但原料相同 B．強氧化劑或還原劑是制取“人造金屬”的重要材料 C．“人造金屬”能夠導電傳熱，所以有金屬光澤 D．“人造金屬”具有金屬的一般特性，所以它們屬于金屬 解析：“人造金屬”與普通金屬的制取方法和原料均不相同，前者用塑料加入強氧化劑或還原劑，后者用金屬化合物加入還原劑等方法制取。此外“人造金屬”盡管有金屬的一般特性，但它屬于高分子化合物中的塑料。 答案：B 7．最近醫(yī)藥化學雜志報道，用聚乙交酯纖維材料所制成的醫(yī)用縫合線比天然高分子材料(如腸線)還好。前者的結構簡式可表示為，它是由有機物聚合而成的。 (1)試推導聚乙交酯纖維的單體為________________________。 (2)寫出有關的化學反應方程式：__________________________ _____________________________________________________。 (3)可用作醫(yī)用的高分子材料需具備的性能是______________。 解析：本題可采用逆推法，具體推導如下： (1)由結構簡式可推知單體為。既然高分子聚合物是由單體脫去小分子形成的，觀察聚合物的結構簡式可知，原單體應為羥基酸，所以給其鏈節(jié)左邊的O原子上加—H，給右邊的—CO—上的C原子加—OH即可。 (2)先由單體進行分子間脫水形成環(huán)酯，即中間產物， 再由中間產物破環(huán)成鏈狀進一步形成高分子化合物。 答案：(1)HO—CH2—COOH (3)優(yōu)異的生物相容性，無毒性，具有很高的機械性能以及其他一些特殊性能 18.聚維酮碘的水溶液是一種常用的碘伏類緩釋消毒劑，聚維酮通過氫鍵與HI3形成聚維酮碘，其結構表示如下： (圖中虛線表示氫鍵) 下列說法不正確的是(　　) A．聚維酮的單體是 B．聚維酮分子由(m＋n)個單體聚合而成 C．聚維酮碘是一種水溶性物質 D．聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應 解析：聚維酮與HI3通過氫鍵形成聚維酮碘，聚維酮結構為通過加聚反應生成的，A正確；聚維酮的聚合度為2m＋n，B錯誤；聚維酮碘能與水分子形成分子間氫鍵，所以能溶于水，C正確；聚維酮中的五元環(huán)中有肽鍵結構(CON)，一定條件下可以發(fā)生水解反應，D正確。 答案：B 9． M是聚合物膠黏劑、涂料等的單體，其一條合成路線如下(部分試劑及反應條件省略)： 完成下列填空： (1)反應①的反應類型是________。反應④的反應條件是____________。 (2)除催化氧化法外，由A得到所需試劑為____________。 (3)已知B能發(fā)生銀鏡反應。由反應②、反應③說明：在該條件下，_____________________________________________________。 (4)寫出結構簡式，C______________，D____________。 (5)D與1-丁醇反應的產物與氯乙烯共聚可提高聚合物性能，寫出該共聚物的結構簡式____________________________________。 (6)寫出一種滿足下列條件的丁醛的同分異構體的結構簡式____________________________。 ①不含羰基?、诤?種不同化學環(huán)境的氫原子 已知：雙鍵碳上連有羥基的結構不穩(wěn)定。 解析：(1)根據題意可知合成M的主要途徑為丙烯CH2===CHCH3在催化劑作用下與H2CO3發(fā)生反應生成丁醛CH3CH2CH2CHO；CH3CH2CH2CHO在堿性條件下發(fā)生加成反應生成，其分子式為C8H16O2，與A的分子式C8H14O對比可知，反應①為在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消除反應。 (2)除催化氧化法外，由A得到還可以利用銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液等將醛基氧化成羧基，然后再酸化的方法。 (3)化合物A(C8H14O)與H2發(fā)生加成反應生成B(C8H16O)，由B能發(fā)生銀鏡反應，說明碳碳雙鍵首先與H2加成，即碳碳雙鍵比醛基(羰基)易還原。 (4)丙烯CH2===CHCH3在催化劑作用下被O2氧化為C(分子式為C3H4O)，結構簡式為CH2===CHCHO；CH2===CHCHO進一步被催化氧化生成D(分子式為C3H4O2)，D的結構簡式為CH2===CHCOOH；Y的結構簡式為CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH，D與Y在濃硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應生成M，M的結構簡式為。 (5)D為CH2===CHCOOH，與1丁醇在濃硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應生成CH2===CHCOOCH2CH2CH2CH3，CH2===CHCOOCH2CH2CH2CH3與氯乙烯發(fā)生加聚反應可生成高聚物： 。 (6)丁醛的結構簡式為CH3CH2CH2CHO，Ω＝1，在其同分異構體中①不含羰基，說明分子中含有碳碳雙鍵，②含有3種不同化學環(huán)境的氫原子且雙鍵碳上連有羥基的結構不穩(wěn)定。則符合條件的結構簡式為 (合理即給分)。 答案：(1)消去反應　濃硫酸，加熱 (2)銀氨溶液，酸(合理即給分) (3)碳碳雙鍵比羰基易還原(合理即給分)