高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 糖类巩固练习

第四章　生物大分子

第一节　糖类

A级 必备知识基础练

1.(2021安徽合肥高二检测)某植物学家在《凉州异物志》中对石蜜有如下描述:“石蜜,非石类。假石之名也。实乃甘蔗汁煎而暴之,凝如石而体甚轻,故谓之石蜜。”石蜜的主要成分为(　　)

A.葡萄糖 B.蔗糖

C.纤维素 D.蛋白质

2.(2021北京海淀区高二检测)下列物质不能与银氨溶液反应生成银镜的是(　　)

A.葡萄糖 B.蔗糖

C.甲酸甲酯 D.乙醛

3.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

4.(2021江苏无锡江阴高二检测)为验证淀粉水解可生成还原糖,进行了下列实验,该实验中操作步骤的排列顺序正确的是              (　　)

①取少量淀粉加水制成溶液　②加热　③加入新制的氢氧化铜　④加入几滴稀硫酸　⑤加入碱液,中和至呈碱性

A.①⑤②④③② 

B.⑤④②③①②

C.①④②⑤③② 

D.①②③④⑤②

5.(2021湖北武汉高二检测)下列说法错误的是(　　)

A.用酸性高锰酸钾溶液可鉴别乙烯与甲烷

B.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖

C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色

D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖

6.(2022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

7.现有通式为(CH2O)n的六种有机化合物,性质如下:

①甲是无色有刺激性气味的气体,可以发生银镜反应;

②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;

③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;

④戊结构中含有—CH3,两分子戊可形成环酯;

⑤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,且能与新制的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　。 

B级 关键能力提升练

以下选择题有1~2个选项符合题意。

8.乙醇、乙酸和葡萄糖三种溶液,只用一种试剂就能将它们区别开来,该试剂是 (　　)

A.金属钠 B.石蕊溶液

C.新制的氢氧化铜 D.NaHCO3溶液

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、纤维素不互为同分异构体

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

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.不能与H2发生加成反应

D.能与烧碱溶液发生中和反应

11.下列实验操作和结论错误的是(　　)

A.用新制的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.向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,再水浴加热几分钟,然后加入银氨溶液,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解

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③是消去反应,反应④是加聚反应,反应⑤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②是葡萄糖发生水解生成了CH3CH2OH

13.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D→E的化学方程式: 　                                                                          。 

写出B→C的离子方程式:                                                                                 　。 

14.葡萄糖是一种重要的营养物质,应用十分广泛。

Ⅰ.在某些酶的催化下,人体内葡萄糖的代谢有如图过程:

葡萄糖……ABCDE……

(1)过程①是　　　　　　　　反应,过程②是　　　　　　　　反应,过程③是　　　　　　　反应(填反应类型的名称)。 

(2)上述物质中　　　　和　　　　互为同分异构体(填序号)。 

Ⅱ.葡萄糖被氧化后生成葡萄糖酸,形成内酯(具有六元环酯结构)。葡萄糖酸内酯简称GDL,是一种食品添加剂,超市中见到的内酯豆腐就是用它点成的,方法是把GDL和CaSO4(或其他凝固剂)按1∶3~2∶3配比混合使用。用它点出的豆腐更加细嫩,营养价值也高。

(3)葡萄糖酸的分子式为　　　　　　。 

(4)葡萄糖酸内酯的结构简式为　　　　　　　　　　。 

C级 学科素养创新练

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:

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酸(无色液体,与水混溶)的性质,做了如下实验:

①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)。

②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:　。 

第一节　糖类

1.B　根据题干中的信息,石蜜是甘蔗汁煎而暴之而来,所以其主要成分为蔗糖,故B正确,A、C、D错误。

2.B　葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,含有醛基,故A不符合题意;蔗糖分子内不含有醛基,不能发生银镜反应,故B符合题意;甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3,含有醛基,故C不符合题意;乙醛的结构简式为CH3CHO,含有醛基,故D不符合题意。

3.D　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。

4.C　淀粉水解的实验的步骤为取少量纯淀粉加适量水配制成溶液;在淀粉溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟、冷却;由于水解生成还原糖葡萄糖,与新制的氢氧化铜发生氧化反应,须在碱性条件下进行,所以,加碱中和稀硫酸至溶液呈碱性,在冷却后的溶液中加入新制的氢氧化铜并加热,其实验结果为有砖红色沉淀产生。所以该实验中操作步骤的排列顺序为①④②⑤③②。

5.B　乙烯能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应,所以可以鉴别,故A正确;果糖不能水解,为单糖,故B错误;植物油的主要成分是不饱和脂肪酸的甘油酯,结构中含碳碳双键,故能和溴发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;淀粉、纤维素都是多糖,水解的最终产物都是葡萄糖,故D正确。

6.B　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.答案 (1)HCHO　CH3COOH　HCOOCH3　HOCH2—CHO　　CH2OH(CHOH)4CHO

(2)乙、丙、戊　乙、丁、戊、己　甲、丙、丁、己

解析 据①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,且能与新制的Cu(OH)2加热反应产生砖红色沉淀,则丁为HOCH2—CHO;由②③④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。

8.C　Na与乙醇、乙酸、葡萄糖均能反应放出氢气,故不能将它们区别;只有乙酸使石蕊溶液变红色,石蕊溶液不能区别乙醇和葡萄糖;NaHCO3溶液只与乙酸反应放出CO2气体,不能区别乙醇和葡萄糖;新制的氢氧化铜与乙醇不反应,而与葡萄糖溶液加热到沸腾有砖红色沉淀生成,新制的Cu(OH)2溶于乙酸,溶液显蓝色,故能区别三种溶液。

9.AC　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原子团的整数倍,因此三者既不互为同系物,也不互为同分异构体。

10.CD　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.D　进行银镜反应之前,要用碱中和水解液中的稀硫酸。

12.B　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⑤为乙醇催化氧化生成乙醛,是氧化反应,反应③是消去反应,反应④是加聚反应,故B正确;聚乙烯分子中不含有碳碳双键,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②是葡萄糖发生分解反应生成乙醇,故D错误。

13.答案 (1)纤维素　乙酸乙酯　HCOOCH2CH2CH3、

HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3

(2)CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O　CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+N+2Ag↓+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+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+N+2Ag↓+3NH3+H2O。

14.答案 Ⅰ.(1)消去　加成　氧化　(2)A　C

Ⅱ.(3)C6H12O7　(4)

解析 Ⅰ.(1)根据A、B的结构简式,可知B比A少一分子水,A→B发生了消去反应;根据B、C的结构简式,可知C比B多了一分子水,B→C发生了加成反应;根据C、D的结构简式,可知C中的被氧化成了,所以C→D发生了氧化反应。

(2)分析A、B、C、D、E的结构简式和分子式,A、C分子式相同但结构不同,所以A、C互为同分异构体。

Ⅱ.(3)葡萄糖酸是葡萄糖分子中的—CHO被氧化为—COOH,故其分子式为C6H12O7。

(4)葡萄糖酸内酯即葡萄糖酸分子内发生酯化反应,脱去一分子水形成六元环状酯结构,结构简式为。

15.答案 (1)(C6H10O5)n淀粉+nH2OnC6H12O6葡萄糖

(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①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②知,0.02 mol乳酸与过量Na反应,生成0.02 mol气体,结合①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。