1、第四章生物大分子第一节糖类课后篇素养形成必备知识基础练1.下列物质中,在一定条件下既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是()A.乙酸甲酯B.蔗糖C.葡萄糖D.麦芽糖答案D解析A项中乙酸甲酯的结构简式为,虽然能水解但没有醛基;B项中蔗糖为非还原糖,不能发生银镜反应;C项中葡萄糖为单糖,不能水解;D项中麦芽糖是二糖能水解,同时又是还原糖,能发生银镜反应。2.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是()A.棉花的主要成分是纤维素B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质答
2、案A解析人体中没有水解纤维素的酶,纤维素在人体中主要是加强胃肠蠕动,具有通便功能。3.青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果汁能还原银氨溶液,这说明()A.青苹果中只含淀粉不含糖类B.熟苹果中只含糖类不含淀粉C.苹果转熟时淀粉水解为单糖D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉答案C解析青苹果中含有淀粉,遇碘变蓝色,苹果转熟时,部分淀粉水解成葡萄糖,熟苹果汁能还原银氨溶液。4.美国科学家发明了利用眼泪来检测糖尿病的装置,其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与眼泪中的葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒(直径为2060 nm)。下列有关说法错误的是()A.葡萄糖具有还原性B.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CH
3、OC.检测时,NaAuCl4发生氧化反应D.纳米金单质颗粒分散在水中所得的分散系能产生丁达尔效应答案C解析葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,含有醛基,具有还原性,能被氧化剂氧化,发生氧化反应,A、B正确,C错误;纳米金单质颗粒的直径为2060 nm,分散在水中所得的胶体能产生丁达尔效应,D正确。5.下列说法不正确的是()A.1 mol葡萄糖能水解生成2 mol CH3CH2OH和2 mol CO2B.1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖C.淀粉、纤维素都属于多糖D.欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性,可向水解后的溶液中先加NaOH溶液中和酸后,再加入新制的Cu(OH)2并加热
4、答案A解析葡萄糖不能发生水解反应,可发生分解反应生成乙醇和CO2,A错误;检验糖类水解产物时,在水解液中加入氢氧化钠溶液中和酸后,再加入银氨溶液或新制氢氧化铜,D正确。6.(2021辽宁鞍山高二期末)来苏糖()是可作为糖类代谢的单糖,能说明来苏糖是单糖的理由是()A.它是糖类中相对分子质量最小的糖B.不能水解生成更简单的糖C.它是和葡萄糖互为同分异构体的糖D.它是易溶于水且比蔗糖甜的糖答案B解析糖类根据能否发生水解以及水解生成单糖的多少可分为单糖、寡糖和多糖,单糖是不能水解的糖,这与相对分子质量、甜度等无关,答案选B。7.现有通式为(CH2O)n的六种有机化合物,性质如下:甲是无色有刺激性气味
5、的气体,可以发生银镜反应;乙、丙、丁的相对分子质量均为甲的2倍,戊的相对分子质量是甲的3倍,己的相对分子质量是甲的6倍;乙、戊的水溶液可使紫色石蕊溶液变红,还可以与乙醇在一定条件下酯化,乙和戊之间也能酯化;戊结构中含有CH3,两分子戊可形成环酯;丙不溶于水,丁、己两种物质的水溶液均呈中性;丙既能水解,又能发生银镜反应;丁能与钠反应放出H2,且能与新制Cu(OH)2加热反应产生砖红色沉淀;己能发生银镜反应,它可由淀粉水解制得。(1)推断各物质的结构,写出其结构简式。甲,乙,丙,丁,戊,己。(2)甲己中能与NaOH溶液反应的是,能发生酯化反应的是,能发生银镜反应的是。答案(1)HCHOCH3COO
6、HHCOOCH3CH2OH(CHOH)4CHO(2)乙、丙、戊乙、丁、戊、己甲、丙、丁、己解析据可知,甲为HCHO;乙、丙、丁的分子式为C2H4O2,乙具有酸性,则乙为CH3COOH;丙不溶于水,能水解,又能发生银镜反应,则丙为HCOOCH3;丁能与钠反应放出H2,且能与新制Cu(OH)2加热反应产生砖红色沉淀,则丁为HOCH2CHO;由知,戊的分子式为C3H6O3,分子中含有OH、CH3和COOH,故戊为;己的分子式为C6H12O6,能发生银镜反应,可由淀粉水解制得,则己为葡萄糖。关键能力提升练8.(2021浙江宁波高二期中)近几年一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地走入生活,进入人们的视野,因为木
7、糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者等优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶,分子式为C5H12O5,结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH,下列有关木糖醇的叙述不正确的是()A.木糖醇与葡萄糖、果糖不一样,它不属于单糖B.木糖醇不能跟新制的氢氧化铜悬浊液反应C.木糖醇不属于乙醇同系物D.木糖醇是一种五元醇,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应答案B解析糖类是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物,木糖醇中只含有醇羟基,不属于糖类,A正确;木糖醇属于多元醇,能和氢氧化铜反应生成绛蓝色络合物,B错误;木糖醇属于多元醇,乙醇属于一元醇,二者不互为同系物,C正确
8、;木糖醇含五个醇羟基,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应,D正确。9.糖原(C6H10O5)n是相对分子质量比淀粉更大的多糖,又叫“动物淀粉”。下列关于糖原的叙述正确的是()A.糖原与淀粉、纤维素互为同分异构体B.糖原与淀粉、纤维素互为同系物C.糖原水解的最终产物是葡萄糖D.糖原具有还原性,能发生银镜反应答案C解析由(C6H10O5)n可知,糖原是由若干个单糖单元组成的多糖,在这一点上与淀粉、纤维素相同,但由于n的取值不同,且糖原、淀粉、纤维素的分子组成也不是相差CH2的整数倍,因此三者既不互为同系物,也不互为同分异构体。10.链霉素是一种氨基糖苷类抗生素。它对抗结核杆菌有特效作用,它的发现使
9、结核杆菌肆虐人类生命几千年的历史得以遏制。L- 链霉糖是链霉素的一个组成部分,其结构简式如图所示,下列有关L-链霉糖的说法错误的是()A.能发生银镜反应B.能发生酯化反应C.能与H2发生加成反应D.能与烧碱溶液发生中和反应答案D解析L-链霉糖分子中含有羟基和醛基,因而能发生酯化、加成、氧化反应(如银镜反应),但不能与NaOH溶液发生中和反应。11.下列实验操作和结论错误的是()A.用新制Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖B.用银镜反应可检验蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能确定是否完全转化C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素D.蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,加入银氨溶液
10、,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解答案D解析进行银镜反应之前,要用碱中和水解液中的稀硫酸。12.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如下列有关说法正确的是()A.淀粉是糖类物质,有甜味,与纤维素互为同分异构体B.反应是消去反应,反应是加聚反应,反应是氧化反应C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化D.反应是葡萄糖发生水解生成了CH3CH2OH答案B解析淀粉与纤维素均为多糖,本身无甜味,分子式均为(C6H10O5)n,但两者的n值不同,二者不是同分异构体,故A错误;反应为乙醇催化氧化生成乙醛,是氧化反应,反应是消去反应,反应是加聚反应,故B正确;聚乙烯分子中不含有碳碳双键,
11、不能与酸性KMnO4溶液反应,而乙烯分子中含有碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化,故C错误;反应是葡萄糖发生分解反应生成乙醇,故D错误。13.某市拟投资建设一个工业酒精厂,目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”,以节省石油资源。已知制酒精的方法有三种:在催化剂作用下乙烯与水反应;CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr;(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖),C6H12O62C2H5OH+2CO2。(1)写出方法发生反应的化学方程式:。(2)方法的化学反应类型是。(3)为缓解石油短缺带来的能源危机,你认为该市应选用哪一种方法生产工业酒精?。请简述理由
12、:。(4)如果从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看,制酒精最好的一组方法是。A.仅有B.仅有C.仅有D.(5)乙醇分子中的氧原子被硫原子取代后的有机化合物叫乙硫醇,其性质与乙醇相似,但乙硫醇有酸性,它能与NaOH等强碱溶液反应生成无色溶液。石油中因含乙硫醇(无色液体,微溶于水)使汽油有臭味且其燃烧产生的二氧化硫会污染环境,因此要把它除去。用化学方法除去石油样品中的乙硫醇,请写出有关反应的化学方程式:。乙硫醇与乙酸在一定条件下可发生酯化反应,写出该反应的化学方程式:。答案(1)CH2CH2+H2OCH3CH2OH(2)取代反应(3)方法淀粉是可再生资源,而乙烯、溴乙烷都是以石油为原料制得的
13、产品,是不可再生资源,不能缓解石油短缺带来的能源危机(4)A(5)CH3CH2SH+NaOHCH3CH2SNa+H2OCH3COOH+HSCH2CH3CH3COSCH2CH3+H2O解析(3)乙烯来源于石油的裂解,溴乙烷也是以石油为原料制得,是不可再生能源;而淀粉可来源于植物的块根、种子等,是可再生能源,因此为缓解石油短缺带来的能源危机,应选用方法制备乙醇。(4)乙烯的水化反应为加成反应,原子利用率为100%;方法和原子利用率都小于100%,因此从绿色化学的角度看,制酒精最好的是方法。(5)根据题中信息,乙硫醇具有酸性,可被NaOH溶液中和,因此可用NaOH溶液除去石油样品中的乙硫醇。根据乙醇
14、和乙酸的酯化反应,可以写出乙硫醇和乙酸的酯化反应。14.某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益,而且还能防止环境污染,现按下列方式进行综合利用。已知H是具有香味的液体。(1)A的名称是,H的名称是,H的同类同分异构体还有(写结构简式)。(2)写出DE的化学方程式:。写出BC的离子方程式:。答案(1)纤维素乙酸乙酯HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3(2)CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2OCH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2+2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+N+2A
15、g+3NH3+H2O解析(1)甘蔗渣的主要成分是纤维素,因此A为纤维素。纤维素水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转化成乙醇,乙醇和氧化铜在加热条件下生成乙醛,乙醛被氧化成乙酸,乙酸和乙醇在浓硫酸、加热作用下生成乙酸乙酯,H的名称为乙酸乙酯,与其同为酯的同分异构体的结构简式为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。(2)根据(1)的分析,乙醇和氧化铜发生氧化反应,把羟基氧化成醛基,化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。葡萄糖是多羟基醛,能被银氨溶液氧化,其离子方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2+
16、2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+N+2Ag+3NH3+H2O。学科素养拔高练15.聚乳酸(PLA)是一种无毒、可再生、可分解的高分子聚合物塑料。PLA早期用于医学上,作手术缝合线及骨钉等,现在已较广泛应用于一些常见的物品,如包装袋、纺织纤维。PLA由植物(玉米、甜菜、小麦、甘薯等)中萃取出淀粉或用纤维素(玉米干草、麦秆、甘蔗渣等木质的农业废弃物)经过下列过程制造而成:淀粉或纤维素葡萄糖乳酸聚乳酸根据上述信息,回答下列问题:(1)写出淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式:。(2)已知1 mol葡萄糖2 mol乳酸,转化过程中无其他反应物、生成物,则乳酸的分子式为。(3)某研究性小组为了研究乳
17、酸(无色液体,与水混溶)的性质,做了如下实验:取1.8 g乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,测得生成气体的体积为448 mL(气体体积已换算为标准状况下体积)。另取1.8 g乳酸与过量的金属钠反应,测得生成的气体体积为448 mL(气体体积已换算为标准状况下体积)。由实验数据推知,乳酸分子中含有的官能团为。从以上条件推知,乳酸可能的结构简式是。(4)经现代化学仪器分析,测定乳酸分子中含有1个甲基,请写出乳酸分子之间通过酯化反应生成的六元环状化合物的结构简式:。答案(1)+nH2O(2)C3H6O3(3)羟基、羧基CH3CH(OH)COOH、CH2(OH)CH2COOH(4)解析(2)1 mol葡萄糖可以得到2 mol乳酸,根据原子守恒,由葡萄糖的分子式C6H12O6可知乳酸的分子式为C3H6O3。(3)由知,0.02 mol乳酸与过量的饱和NaHCO3溶液反应,生成0.02 mol气体,推知乳酸分子中含有一个羧基;由知,0.02 mol乳酸与过量Na反应,生成0.02 mol气体,结合推知,乳酸分子中还含有一个羟基,故其可能为CH3CH(OH)COOH或CH2(OH)CH2COOH。(4)乳酸分子中含有一个甲基,则乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH,乳酸分子之间通过酯化反应生成的六元环状化合物的结构简式为。
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