聯招化學·加聚與縮聚：單體推斷、鏈節與聚合度

題目性質：自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題，非真題原文，未取自任何題庫、教輔或試卷；解析與採分點為教研整理，非官方評分標準。

一、考點定位與做題順序

先判類型：加聚——含 C=C 的單體打開雙鍵彼此相連，鏈節原子組成與單體完全相同，不脫小分子，故 M(聚合物) = n·M(單體)；縮聚——含兩個及以上官能團（−COOH / −OH / −NH₂）的單體每成一個鍵脫去一分子小分子（本題為 H₂O，18 g/mol），鏈節式量 = 各單體式量和 − 脫去小分子式量和。

三步：由鏈節倒推單體（加聚把鏈節兩端半鍵合回雙鍵；縮聚在斷鍵處補 −H 與 −OH）→ 算鏈節式量與聚合度 → 用物料衡算獨立回驗。下面數值為自編示意，不代表真實物質常數或工業配方。

二、逐題精講

題1

題1 加聚物：單體推斷與聚合度

自編聚合物 P 的鏈節為 −CH₂−CH(CH₃)−，測得其平均分子量 M = 28000 g/mol（示意值，端基忽略）。

(1) 倒推單體並寫出其分子式與式量。(2) 求聚合度 n。(3) 若另一加聚物鏈節為 −CH₂−CHCl−，單體是什麼？說明加聚鏈節與單體在原子組成上的關係。

解析

(2) 聚合度：n = M / M(鏈節) = 28000 / 42 = 666.67。
如實登記：n 必須是整數，666.67 不是合法聚合度。原因：題目給的 M = 28000 是「平均」分子量（示意值），實測平均值本就不要求恰為鏈節式量的整數倍；若按單一分子處理，應取最接近的整數 n = 667，對應 M = 667 × 42 = 28014 g/mol，與 28000 差 14（相對 0.05%），屬平均值的取位差。
所以嚴謹答法是：n ≈ 667（平均聚合度約 666.7），並註明「平均分子量 / 端基忽略」這兩個口徑，不把 666.67 當成精確整數照抄。

(3) −CH₂−CHCl− 的單體：CH₂=CHCl（氯乙烯，示意體系），分子式 C₂H₃Cl。
原子組成關係：加聚是雙鍵打開後的首尾相連，單體分子一個原子都不丟，所以鏈節 = 單體去掉 π 鍵後的寫法，二者分子式相同、式量相同。由此可得加聚物通式 M = n · M(單體)（端基忽略），與縮聚必須扣小分子形成對照。
倒推口訣：把鏈節左右兩個半鍵在中間合回 C=C，鏈節上的取代基原樣帶回；若鏈節主鏈只有兩個碳，單體就是單烯烴或取代烯烴。

答案　(1) 單體 CH₂=CH−CH₃（丙烯，C₃H₆，42 g/mol），鏈節與單體原子組成相同。(2) n=28000/42≈666.7，聚合度須為整數，取 n≈667（對應 28014），並註明 M 為平均分子量、端基忽略；不把 666.67 當精確整數。(3) 單體 CH₂=CHCl；加聚鏈節與單體原子組成相同、不脫小分子，故 M=n·M(單體)。

採分點　倒推得丙烯 1 分；分子式 C₃H₆ 1 分；式量 42 1 分；n=28000/42≈666.7 1 分；指出 n 須為整數並取 667 1 分；註明平均分子量與端基忽略口徑 1 分；(3) 得 CH₂=CHCl 1 分；說明加聚不脫小分子、原子組成相同 1 分。

易錯點　把鏈節的 CH(CH₃) 當成額外碳寫成 C₄H₈；把 666.67 直接寫成「聚合度 666.67」；不給「平均分子量」口徑就硬取整數；(3) 寫成 CH₃−CH₂Cl（飽和氯乙烷）；把縮聚脫水規則套到加聚上。

題2

題2 縮聚物：鏈節式量、脫水數與物料衡算

自編聚酯：由二元酸（示意式量 166 g/mol）與二元醇（示意式量 62 g/mol）各 n = 100 個分子縮聚成一條線型鏈，每形成一個酯鍵脫去 1 分子 H₂O（18 g/mol）。端基按「一端 −COOH、一端 −OH」計。

(1) 求鏈節式量、聚酯分子量 M。(2) 求脫去水分子數與總脫水質量，用物料衡算獨立驗 M。(3) 若漏算脫水，M 會被算成多少？偏大多少？(4) 由鏈節 −O−CH₂−CH₂−O−CO−C₆H₄−CO− 倒推兩種單體。

解析

(2) 脫水數與物料衡算：n 個二酸 + n 個二醇共 2n = 200 個單體單元，連成一條鏈需 2n − 1 = 199 個酯鍵，故脫去 199 分子水。
脫水總質量 = 199 × 18 = 3582 g/mol。
投料總質量 = 100×166 + 100×62 = 16600 + 6200 = 22800 g/mol。
M = 22800 − 3582 = 19218 g/mol ✓ 與 (1) 完全一致，兩條獨立路徑閉合。

(3) 漏算脫水：若直接用 100×(166+62) = 22800 g/mol，比真值 19218 偏大 3582 g/mol（約 +18.6%）。原因：縮聚的鏈節不是單體的簡單相加，每成一個鍵就把一分子水的原子移出 polymer。判類型錯（把縮聚當加聚）是這一整類誤差的根源。
順帶一條常見錯：只扣 2n = 200 分子水得 22800 − 3600 = 19200，那是端基忽略的近似值，不是錯但口徑不同，須註明，不能與 19218 混著報。

(4) 倒推單體：在鏈節的酯鍵處斷開，給 −O− 端補 −H、給 −CO− 端補 −OH：
HO−CH₂−CH₂−OH（二元醇，示意式量 62）與 HOOC−C₆H₄−COOH（二元酸，示意式量 166）。
回驗：兩者各失 −OH / −H 成鍵、脫 2 H₂O 後拼回題給鏈節 ✓。倒推口訣：縮聚鏈節裡見 −O− 補 H 得醇、見 −CO− 補 OH 得酸；與加聚「把半鍵合回 C=C」是兩套完全不同的動作。

答案　(1) 鏈節 166+62−36=192 g/mol，M=100×192+18=19218（端基忽略近似為 19200）。(2) 脫水 2n−1=199 分子、3582 g/mol；投料 22800−3582=19218 ✓。(3) 漏算得 22800，偏大 3582（+18.6%）；扣 200 水得 19200 屬端基忽略近似，口徑須登記。(4) 單體為 HO−CH₂−CH₂−OH 與 HOOC−C₆H₄−COOH。

採分點　鏈節 192 1 分；M=19218 並說明端基 +18 1 分；登記 19200 近似口徑 1 分；脫水數 199 1 分；脫水質量 3582 1 分；物料衡算 22800−3582=19218 1 分；漏算 22800 與 +18.6% 1 分；倒推兩單體並給「−O−補H/−CO−補OH」口訣 1 分。

易錯點　鏈節只扣 1 分子水（得 210）；把脫水數寫成 2n=200 卻不登記近似口徑；把端基 +18 漏掉還報「精確」；物料衡算時投料只算一種單體；(4) 補成 CH₃CH₂OH（一元醇）或苯甲酸（一元酸）；把加聚倒推法套到縮聚上。

三、規律小結與對照表

聚合題先判類型：加聚只開 C=C、不脫小分子，鏈節原子組成＝單體，故 M = n·M(單體)；縮聚每成一個鍵脫一分子水，鏈節式量要扣掉 2×18，線型鏈脫水數是 2n−1（本題 199），分子量還要補端基 +18。最穩的互驗是物料衡算：投料 22800 − 脫水 3582 = 19218，與 100×192+18 完全閉合；漏算脫水會報成 22800，偏大 18.6%。兩處口徑也如實登記：平均分子量給不出整數聚合度（n≈667），「端基忽略」得 19200 與精確 19218 是兩套口徑，不混著報。單體、分子量、聚合度與投料均為自編示意數據，不代表任何真實物質常數或工業配方。

四、自測清單

• □ 先由單體官能團判加聚還是縮聚；
• □ 加聚鏈節＝單體原子組成，縮聚鏈節須扣小分子；
• □ 線型鏈脫水數按 2n−1，別順手寫 2n；
• □ 精確分子量補端基 +18，近似口徑單獨登記；
• □ 用「投料總質量 − 脫水質量」獨立物料衡算；
• □ 聚合度取整數，平均值給不出整數時註明口徑。