最全2014年全国化学竞赛---中学化学竞赛试题资源库——高分子化学.doc

中学化学竞赛试题资源库高分子化学A组 C下列物质一定不是天然高分子的是A 橡胶 B 蛋白质 C 尼龙 D 纤维素 C下列物质一定不属于有机高分子的是 A 树脂镜片 B 维生素 C 高碳钢 D 不粘锅上防粘物质 A下列物质中，不属于高分子化合物的是A 生油 B 棉花 C 淀粉 D 橡胶 B、D下列物质不属于高分子化合物的是A 硫化橡胶 B 脂肪 C 醋酸纤维 D 硬脂酸钠 B相同质量的下列材料制成相同长度的绳子，能吊起的重物质量最大的是A 涤纶绳 B 锦纶绳 C 金属钛绳 D 碳钢绳 D俗作“塑料王”的聚四氟乙烯，结构式为CF2CF2，它不具有的性质是A 耐高温 B 电绝缘性 C 耐腐蚀性 D 热固性 A、D下列高分子材料中属于线型结构的是A 有机玻璃 B 硫化橡胶 C 电木 D 聚乙烯 B下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是A 聚氯乙烯凉鞋 B 电木插座 C 自行车内胎 D 聚乙烯塑料膜 B下列原料或制品中，若出现破损不可以进行修补的是A 聚氯乙烯凉鞋 B 电木插座 C 自行车内胎 D 聚乙烯塑料膜 C、D可用来修补和粘合有机玻璃制品的是A 乙醇 B 乙酸 C 丙酮 D 氯仿 D天然橡胶是下列哪种物质的聚合物A B CH2CHCHCH2C D D下列关于天然橡胶的说法中，不正确的是A 能在汽油中溶胀B 天然橡胶日久后会老化，实质上发生的是氧化反应C 天然橡胶加工时要进行硫化，实质上是打开碳碳双键，形成碳硫键或双硫键D 天然橡胶是具有网状结构的高分子化合物 B、C下列物质中，能自身聚合成高分子化合物的是A CH3(CH2)4COOH B CH3CH(NH2)COOHC D OH C现有两种烯烃：CH2CH2和CH2CR2（R为烃基），把它们的混合物进行聚合反应后，产物中含CH2CH2 CHRCHR CH2CH2CR2CH2 CH2CH2CHRCHR CH2CR2A 只有 B C D 只有 D有4种有机物： CH3CHCHCN，其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为A B C D A、B下列高聚物不是由两种单体缩聚而成的是A B C D A、C乙烯和丙烯按11的物质的量比聚合，生成聚合物乙丙树脂，该聚合物的结构简式可能是A B C D A、D异戊二烯和苯乙烯按11比例发生加聚反应生成高聚物经结构简式可能是A B C D C下列有机物可通过氧化、酯化、加聚三种反应制得高聚物的是A CH3CH2CH2OH B ClCH2CHClCH2OHC H2CCHCH2OH D CH3CH(OH)CH2OH A某有机物的结构简式为，下列叙述不正确的是A 1mol该有机物与NaOH溶液完全反应时，消耗NaOH 1molB 该有机物水解所得的产物不能发生加成反应C 该有机物可通过加聚反应生成D 该有机物分子中含有双键 D下列有关线型高分子和体型高分子的说法错误的是A 线型高分子是由许多链节相互连接成链状，通常不具有或很少具有支链，而体型高分子则是长链跟长链之间产生交联B 线型高分子通常具有热塑性，而体型高分子通常具有热固性C 线型高分子可在适当溶剂中溶解，而体型高分子通常很难在任何溶剂中溶解D 体型高分子化合物的相对分子质量一定比线型高分子化合物相对分子质量大 CHCH2和CH2CHCHCH2写出合成下列高分子化合物的单体的结构简式： CH2CH2 CH2CHCHCH2丁苯橡胶是由两种单体聚合而成的高分子化合物，已知它的结构简式如右图所示。由此可知这两种单体的结构式分别是 、 。 HCHO； CH2CHCH3、CH3CHCHCH3、CH2CH2“人造象牙”CH2O是由加聚反应制得的，其单体是_。高分子化合物也是由加聚反应制得的，其单体分别是：_。 HCHO OH 121缩聚产物是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物（树脂），它是由三种单体在一定条件下缩聚（同时还生成水）而成的。这三种单体分别是（写结构简式）C6H5NH2、_和_。它们的物质的量之比（按以上回答单体的顺序写）为 。 CH2CHCHCH2 CH2CHCN一种合成橡胶具有极其优良的耐油性，常用做飞机油箱里的材料，它的结构为CH2CHCHCH2CH2，这种高分子化合物的单体的结构简式为_和 。 Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维。它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下以等物质的量缩聚合成。Nomex纤维的结构简式是 。 （1）() () () （2）C A、B A、B （3）c a b现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当的选项，将代号填入下表中：（1）高分子结构型式示意图：（2）高分子材料的主要性质特点：A具有热固性 B可溶于有机溶剂 C不溶于有机溶剂 D具有确定的熔点（3）主要应用：（a）用于制备塑料薄膜 （b）用于制备光学仪器 （c）用于制备车辆轮胎硫化橡胶CH2CH2（1）（2）（3） C8H8Br2 104 C8H8 CHCH2 聚苯乙烯有一种能在空气中燃烧并冒出大量黑烟的树脂，在稀有气体中热分解时（不使之燃烧）得到某种烃，这种烃和原来的合成树脂有相同的分子组成，在室温下与Br2反应时生成物只有一种，其最简式为C4H4Br，相对分子质量为264的溴化物，该溴化物的分子式为 ，由此推断该烃相对分子质量为 ，分子式为 ，该烃的结构式为 ，该化合物聚合产物的名称为 。 CH2CHCN CH2CHCOOCH3 从乙炔出发合成聚丙烯酸甲酯的步骤如下，请将有机物的结构式填入空格中。 化合物A的相对分子质量为198.5。当与1mol Cl2反应时，在铁粉催化下进行可得到两种产物；而在光照下进行时，却只有一种产物。A与AgNO3溶液反应能迅速生成沉淀，与NaHCO3反应则有气体放出。A经下列反应逐步生成BF。请写出AF的结构式及各步反应的反应类型。 （1）（2）（3）（4）由丙烯经下列反应可得到F、G两种高分子化合物，它们都是常用的塑料。（1）聚合物F的结构简式是 。（2）D的结构简式是 。（3）B转化为C的化学方程式是 。（4）在一定条件下，两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物，该化合物的结构简式是 。 （1）A：CH3CH2CH2CHO M：(CH3)2CHCHO （2）CH2CHCOOHHOCH2CH2CH2CH3CH2CHCOOCH2CH2CH2CH3H2O （3）X：加成反应 Y：加聚反应有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按下列流程图生产的，图中M（C3H4O）和A都可以发生银镜反应，N和M的分子中碳原子数相等。A的烃基上的一氯取代位置有三种。试写出：（1）物质的结构简式A： ，M： ，物质A的同类别的同分异构体为 ；（2）NBD的化学方程式为： ；（3）反应类型：X ，Y 。 （1）3甲基1丁醇 2甲基2丁烯 聚异戊二烯 （2）(CH3)2CHCH2COOH(CH3)2CHCH2CH2OH(CH3)2CHCH2COOCH2CH2CH(CH3)2H2O （3）(CH3)2CHCH2OH(CH3)2CHCH2H2O （4）加成 消去 （5）(CH3)2CBrCHBrCH32NaOHCH2C(CH3)CHCH32NaBr2H2O （6）有机物A在一定条件下氧化，最终产物是有机物B，B和A在有浓硫酸存在下共热，生成有果香味的C。A还能发生如下变化回答下列问题：（1）写出名称：A是 ，E是 ；J是 。（2）A和B反应的化学方程式是 （3）反应的化学方程式 （4）所发生反应的类型是 （5）反应的化学方程式是 （6）G加聚反应的化学方程式是 （1）HOOCCOOH HOCH2CH2OH（2）CH2CH2Cl2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OHCH3CH3HOOCCOOHnHOCH2CH2OHnHOOCCOOHOOCCOOCH2CH2O2nH2O已知苯的同系物可被酸性高锰酸钾氧化，如：CH3COOH又知涤纶树脂的化学结构简式为OOCCOOCH2CH2O。（1）写出合成涤纶树脂所需要的两种单体的结构简式。（2）写出以对二甲苯和乙烯为原料（任选其他无机试剂），制备涤纶树脂的化学方程式。 n(异戊二烯)n(丙烯腈)132甲基1,3丁二烯和丙烯腈在适宜条件下通过加聚反应生成的高聚物完全燃烧后，生成CO2、N2和水。现取一定量的这种高聚物使之充分燃烧，测得120时CO2在燃烧产物中占体积分数为0.5833。计算两种单体在发生加聚反应时其物质的量之比是多少？注：2甲基1,3丁二烯俗称异戊二烯，其结构简式为；丙烯腈为CH2CHCN。B组 （1）错 （2）对 （3）错 （4）错判断下列说法的正误：（1）合成橡胶的单体都是二烯烃。（2）高分子化合物的溶液既是单个分子分散在溶剂里的真溶液，又是具有丁达尔现象的胶体溶液。（3）合成纤维都是由单体经缩聚反应而合成的。（4）蛋白质都有蛋白黄反应。 （1）HOOCOOCCH2CH2CH2OH（2）3种 HOOOCH（或邻、间位） （3）缩聚反应 加聚反应（4） 下列反应在有机化学中称为脱羧反应：RCOONaNaOHRHNa2CO3已知某有机物A的水溶液显酸性，遇FeCl3不显色，苯环上的基团处于对位位置，且A分子结构中不存在甲基；I为环状化合物，其环由5个原子组成；J可使溴水褪色；I和J互为同分异构体；K和L都是医用高分子材料。各有机物的相互转化关系如下图所示：据此请回答下列问题：（1）写出A的结构简式： ；（2）物质G的同分异构体中：属于酚类，同时也属于酯类的化合物有 种，请写出其中一种的结构简式 ；属于酚类，但不属于羧酸类或酯类的化合物的结构简式为 。（任写一种）（3）写出反应类型：HL： ；JK： 。（4）写出有关反应的化学方程式（有机物写结构简式）：EF： ；HI： 。 （1）26（2）B： C：CH3COCH2COOH E：CH3CHCHCOOH（3） （4）请认真阅读、分析以下信息，然后回答问题：已知有以下三个反应：(CH3)2CCHCH2CH3CH3CH3CH3CH2OHCH2CHCHCH2CHCHCH3CH2CH3CH2CHCH2CH3CH3CHCHCH3（约20%） （约80%）现有一种类似有机玻璃的塑料聚丁烯酸甲酯，它有广泛的用途。合成这种塑料有不同的途径。以下合成途径的副产品大多低污染或无污染，原子利用率高，符合“绿色化学”的要求，其反应过程如下：（1）物质A的相对分子质量是 。（2）物质B、C、E的结构简式为：B ，C ，E 。（3）以上几步反应中，属于取代反应的是（填反应过程序号，下同） ；属于加成反应的是 ；属于氧化反应的是 。（4）上述合成过程中，符合绿色化学工艺（原子利用率为100%）这一要求的反应有_。 （1）天然橡胶、糖类、蛋白质（2）线粒体为合成过程提供能量，高尔基体的作用是与分泌物的形成有关。（3）PHB的结构简式：经过各国科学家的努力，“白色污染”有望得到解决，那就是利用“生物塑料”。“生物塑料”是从天然高分子物质中分离出所需基因培育出新的生物，从而使有关微生物或植物（如马铃薯、玉米等）细胞能够产生大量的高分子聚合物即“生物塑料”。试回答：（1）天然高分子是指_三大类。（2）有关生物细胞产生“生物塑料”的过程中，肯定涉及到线粒体和高尔基体。为什么？（3）90年代美国一家公司利用天然的细菌大量生产聚羟基丁酸的（PHB）这种“生物塑料”，这些“生物塑料”可以制成日常塑料用品如管道、装洗涤剂的瓶子等。“生物塑料”的最大优点是，其废弃物易于处理。只要将废弃物理埋入地下，不出六个月，它就会被分解成CO2和水。PHB的结构简式为_。 （1）苯乙烯 CH2CHC6H4CHCH2 （2）磺酸基 酸 （3）通过控制D与C的相对比列来控制（B）的交联程度，D的用量越大，交联程度越高，反之亦然硫化橡胶（简称为A）的局部结构可写成（下左图）： 磺酸型离子交换树酯（简称为B）的局部结构可写成（上右图）：硫化橡胶（A）的单体是CH2C(CH3)CHCH2，由单体聚合成生胶片后，再用硫黄将生橡胶硫化成体型高分子，硫叫交联剂。（1）磺酸型离子交换树脂（B）所用的单体（简称C）的名称是 ，交联剂（简称为D）的结构简式是 （注：B是由C和D聚合成高分子化合物后再经磺化得到的）。（2）由于（B）中含有 （填官能团的名称），（B）软化工业用水后会使软化后的水呈 性（填酸、中、碱）（3）不同的用途要求（B）的交联程度不同，如何控制（B）的交联程度? （1）二乙烯苯（2）控制二乙烯苯的用量（控制交换剂的用量）。（3）酸性；磺酸型离子交换树脂电离出的H与溶液中的Na、Ca2、Mg2等阳离子进行交换，使溶液呈酸性。（4）碱；季铵碱型离子交换树脂电离出的OH与溶液中Cl、SO42等阴离子进行交换，树脂上的OH被置换出来，使溶液呈碱性。磺酸型阳离子交换树脂是由交联的聚苯乙烯磺化而得。磺酸基为强酸性，其H可以与水中的阳离子发生交换作用而除去水中的阳离子。（1）交联的聚苯乙烯中高分子链之间由某种结构的化学键相连。请你选择一种合适的化合物与苯乙烯共聚合（不需溶剂），以得到交联的聚苯乙烯，这种化合物是 。（2）不同用途要求交联的程度不同，如何控制交联的程度？（3）用离子交换树脂可以制备纯水（去离子水）。自来水与磺酸型离子交换树脂交换作用后显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”），原因是 。（4）与此类似，季铵碱（NROH）型离子交换树脂可以交换水中的阴离子。中性的自来水经交换除去阴、阳离子后显 性，原因是 。 （1） （2）不能。它的单体是乙烯酸，乙烯酸不是一种稳定的化合物（乙烯酸是乙醇的烯酸式）。 （3） （4）乙酸乙烯酯的聚合反应水性粘着剂聚乙烯醇是聚乙酸乙烯酯经碱性水解制得的。（1）写出聚乙烯酸的结构式。（2）聚乙烯醇能否直接通过聚合反应制得？为什么？（3）写出聚乙酸乙烯酯的结构式。（4）怎样制取聚乙酸乙烯酯？写出反应物的名称。 （1）加成 消去 水解（或取代） （2） （3）C16H33OHH2O nn为扩大现有资源的使用效率，在一些油品中加入降凝剂J，以降低其凝固点，扩大燃料油品的使用范围。J是一种高分子聚合物，它的合成路线可以设计如下，其中A的氧化产物不发生银镜反应：试写出：（l）反应类型；a 、b 、P （2）结构简式；F 、H （3）化学方程式：DE EKJ （l）CH3CHCH2 （2）HCOOCH2CHCH2 HCOOC(CH3)CH2CH3COOCHCH2 CH2CHCOOCH3；（3）（4）已知：两种醛在稀碱溶液中能发生如下反应：RCH2CHORCHO烯烃在过氧化物作用下与HBr发生如下加成反应：RCHCH2HBr RCH2CH2Br。“智能型”大分子，在生物工程中有广泛的应用前大。PMAA就是一种“智能型”大分子，可用于生物制药中大分子与小分子的分离。下列是以物质A为起始反应物合成PMAA的一种方案：ABCDEFG（）PMAA根据上述过程回答下列问题：（1）写出结构简式：A ，PMAA 。（2）写出与G互为同分异构体且属于不饱和酯的有机物的结构简式：HOOCCHCHCH3 ， ， ， 。（3）写出的化学反应方程式 。（4）以G为主要原料，经两步反应还可合成有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯），写出合成有机玻璃单体的化学反应方程式 。 有机化学上常通过下述两步反应在有机物分子碳链上增加一个碳原子： 应用上述反应，试以丙酮、甲醇等为主要原料，合成有机玻璃，写出有关的化学方程式（有机物要写结构简式，并注明必要的反应条件）。 （1）羟基 羧基 4羟基丁酸 C2H5CH(OH)COOH （2）2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)COO2H2 （3）酸痛 无氧呼吸 C6H12O62C3H6O3能量 （4）C （5）7.37近年来，在新型材料与绿色化学领域中，乳酸已成为人们研究的热点。利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物兼容性，而且在哺乳动物体内或自然环境中，均可最终降解为CO2和H2O。（1）我国最近为消除“白色污染”而研制成功一种可降解的塑料的结构如下： A B C这种可降解的塑料的A、B、C链节所对应的三种单体a、b、c所共有的官能团的名称是 ；b（用系统法命名）的名称是 ；C的结构简式为 。（2）a称为乳酸，它可与精制铁粉反应，用来制备乳酸亚铁药物，请写出其化学方程式（有机物用结构简式表示）： （3）人体剧烈运动后，往往会感到肌肉，其原因是肌肉细胞在无氧条件下，通过_作用产生了大量乳酸。写出其生理作用的反应式 。（4）在右图中能够表明运动员在跑步中和跑步结束后血液乳酸浓度变化的曲线是 。A 曲线a B 曲线b C 曲线c D 曲线d（5）1mol葡萄糖在体内分解成乳酸，放出的能量共有196.65kJ，其中61.08kJ储存在ATP中。若一个质量为50kg的运动员起跑时用1/5s的时间冲出1m远，所需能量全部来自无氧呼吸，则要消耗体内储存的葡萄糖为 g。 （1）H3CHCH2（2）CH2CHCOOCH2CH2CH2CH3（3）略 （4）略 （5）略（6）水、土壤、大气，水污染（7）乙 丙 丁二（8）11材料一 新华社电，记者从外经贸部获悉，对外贸易经济合作部决定于1999年12月10日对来自日本、美国和德国的丙烯酸酯反倾销调查正式立案。外经贸部1999年第11号公告称，此次反倾销调查涉及的丙烯酸酯在中华人民共和国海关进口税批号为2916200。产品包括以下四项：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2乙基己酯。根据中华人民共和国反倾销和反补贴条例的规定，外经贸部将从即日起会同海关总署对从原产于日本、美国、德国的丙烯酸酯的倾销和倾销幅度进行调查，国家经贸委会同国务院有关部门对丙烯酸酯进口对我国国内产业的损害及损害程度进行调查。外经贸部的公告说，任何利害关系方可以从即日起30天内向外经贸部及国家经贸委申请参加应诉。材料二 纸张用量的迅速增长，必然会导致滥伐树木、破坏生态。最近出现的以石油化学产品为原料的“合成纸”，将使传统造纸术发生革命性变化，预期能在新世纪造福人类。现在较为普遍的是以聚丙烯与碳酸钙为主要原料混合压延而成。聚丙烯是石化炼油的衍生副产品，每1000 t石油所衍生的15t聚丙烯便可生产30t的合成纸。已知1：在红磷存在下，羧酸跟溴起反应，可以在连接羧基的碳原子上引入溴原子，例如：RCH2COOHRCHBrCOOH已知2： 已知3：CH3CHCH2O2CH2CHCHOH2O据以上材料和所给的已知条件回答下列问题：（1）聚丙烯的单体是 （2）丙烯酸正丁酯的结构简式为 （3）CH3CH2COOHA（C3H5BrO2）B（C3H6O3）C（C6H8O4，酯，环状）。请写出A、B、C的结构简式。（4）以乙烯为原料，其它反应物任意选择，合成正丁醇。请写出各步反应的化学方程式。（5）以乙烯和丙烯为原料，其它无机物任选，如何合成丙烯酸正丁酯？请完成化学方程式。（6）环境污染主要是指 污染、 污染、 污染。传统的造纸方法的后果是严重破坏我们的生存环境，形成的污染是上述三种中的 。（7）石油化工中的三烯是指 烯、 烯和 烯。（8）某造纸厂排出的废水，经化验知除了含有汞、纤维素等外，其它成份为：Na+1.5×103mol/L、SO422.5×104mol/L、Cl1.6×105mol/L、NO31.4×105mol/L、Ca2+1.5×105mol/L，则该废水的pH为 。C组 PHB只含（R）HB或只含（S）（HB）称全同；（R）和（S）交替排列称间同；（R）和（S）无规则地排列称无规。（1）无规PHB：其它用R，S的无规排列都是正确的，例如RSRRS，SRSSR，RRSRS，等等。间同PHB：全同PHB：（2）用于缩聚反应的单体：用于聚合反应的单体：（3）CH3COOCH3COSCoACH3COCH2COSCoA（4）CH3CH2CH2COOCH3CH2CH2COSCoACH3COSCoACH3COCH2COSCoACH3COSCoACH3CH2CH2COSCoACH3CH2CH2COCH2COSCoA聚R3羟基酸，PHAs，可由多种细菌合成。它的功能是细胞内的碳源和储能物质。（1）细菌合成的PHB，聚（3羟基丁酸），只含（R）HB重复单元，而聚合物化学家合成的PHB可能只含（R）HB、只含（S）HB、（R）和（S）交替排列或者（R）和（S）无规则地排列：在答卷纸的结构骨架上填写完全这四种PHB的类型的结构式。答卷纸上的四个结构骨架相同，其中之一如下所示：用R和S指出手性碳原子的构型。标明各结构的立体规正性（全同、间同或无规）。（注：PHB中的P是“聚”的英文缩写，HB表示聚(3羟基丁酸)分子中的重复单元）提出聚合物化学家合成PHB的两种单体，一种用于缩聚反应，另一种用于属不同的聚合反应。不必涉及立体化学问题。（3）聚R3羟基丁酸可以在不含氮的介质中给细菌，例如真养产碱菌（Alcaligenes eutrophus），喂食乙酸钠来合成。乙酸根转化为PHB的关键性步骤是：乙酸根离子被辅酶A活化；生成辅酶A活化的乙酰乙酸；在还原酶的作用下得到辅酶A活化的3羟基丁酸单体；这种单体在聚合酶的作用下聚合成具有立体专一性的PHB。用结构式和箭头给出这四个关键性步骤。其中的辅酶A可用缩写的SCoA（或CoA）表示。箭头上面不必写出酶的名称。（4）若用丁酸钠代替乙酸钠作为唯一的碳源来喂食细菌，得到的主要产物将是3羟基丁酸和3羟基己酸的共聚物。其结构通式如下：用箭头和结构式结出合成这个共聚物的各步反应。（注：生成共聚物需要两种不同的单体；上式中的m和n表示的两种单位的数目，在答题时没有什么价值。） （1）（2）第步是傅克酰基化反应，属亲电取代反应历程，催化剂AlCl3的量应略超过酸酐物质的量的两倍，亲电进攻试剂为酰基正离子。该步反应的机理为：第步是还原反应，可用催化加氢、金属或非金属氢化物还原剂（LiAlH4，NaBH4或NaC2H5OH）等法还原。该步反应的机理为：第步是消除反应。其反应机理为：（3）苯乙烯聚合反应机理为自由基聚合反应，可分为链引发、链增长和链终止三个阶段。链引发阶段：为简单方便，设和C6H5·为R·。则：链增长阶段：链终止阶段：聚苯乙烯是一种重要的塑料，尤其是一种良好的绝缘体。泡沫聚苯乙烯是很好的家用器具、精密仪器及其他物品的包装和减震材料。（1）写出以苯和乙烯为原料合成聚苯乙烯的工业生产过程，指明使用的试剂或催化剂。（2）写出在实验室中从苯和醋酐开始制备苯乙烯的过程，指明所需要的其他试剂或催化剂，阐明每一反应步骤的机理。（3）阐明以过氧化苯甲酸为引发剂的苯乙烯聚合反应机理。参考答案（F2）