必考点09-糖类 蛋白质与核酸 -【对点变式题】2021-2022学年高二化学下学期期中期末必考题精准练(人教版2019选择性必修3)(解析版)
展开题型一、糖的组成、分类与性质
例1.(2022·甘肃省会宁县第一中学高二期中)下列物质中,在一定条件下能发生水解的高分子化合物是
A.肥皂B.油脂C.纤维素D.葡萄糖
【答案】C
【解析】
A.肥皂的成分是高级脂肪酸钠,不是高分子化合物,故A错误;
B.油脂的相对分子质量较小,不是高分子化合物,故B错误;
C.纤维素是高分子化合物,能发生水解,故C正确;
D.葡萄糖是单糖,不能水解,其也是小分子,故D错误。
答案选C。
例2.(2022·广西河池市·高二期末)下列有关说法正确的是
A.只用水无法鉴别苯、乙醇和四氯化碳
B.淀粉水解和纤维素水解得到的最终产物不同
C.乙烷、乙烯均是气体,既可用燃烧法鉴别,也可通入高锰酸钾溶液来鉴别
D.加入氢氧化钠溶液充分振荡后分液可除去乙酸乙酯中的乙酸
【答案】C
【解析】
A.苯难溶于水且密度比水小,而四氯化碳难溶于水且密度比水大,乙醇能和水互溶,三者和水混合后的现象各不相同,故只用水即可鉴别,A 错误;
B.淀粉水解和纤维素水解得到的最终产物相同,均为葡萄糖,B错误;
C.乙烷、乙烯均是气体,二者的含碳量不同,可用燃烧法鉴别;乙烯能使高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使高锰酸钾溶液褪色,可以用高锰酸钾溶液来鉴别,C正确;
D.氢氧化钠溶液不仅能够中和乙酸,还能使乙酸乙酯发生水解,最终得不到乙酸乙酯,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙酸,D 错误;
故选C。
例3.(2022湖南湘潭高二检测)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20~60 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)4CHO
C.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20~60 nm,分散在水中所得的胶体能产生丁达尔效应,D正确。
【解题技巧提炼】
1.结构与组成
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4。
(4)有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)糖类化合物从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)寡糖:1 ml糖水解后能产生2~10 ml单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 ml单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 ml糖水解后能产生10 ml以上单糖的称为多糖,如淀粉、纤维素和糖原等。
二、糖的性质
1.葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
①生理氧化或燃烧
C6H12O6(s)+6O2(g)eq \(――→,\s\up7(酶))6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 804 kJ·ml-1
②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up13(△),\s\d5(水浴))
2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq \(――→,\s\up7(△))CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。
(2)加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2eq \(――――→,\s\up7(一定条件))CH2OH(CHOH)4CH2OH。
(3)酯化反应
CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHeq \(――――→,\s\up7(一定条件))CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O。
(4)发酵成醇
eq \(C6H12O6,\s\d7(葡萄糖)) eq \(――→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH+2CO2↑。
2.蔗糖和麦芽糖的结构与性质
3.蔗糖的水解反应
(1)蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为
eq \(C12H22O11,\s\d7(蔗糖))+H2Oeq \(――――→,\s\up11(稀H2SO4),\s\d4(△))eq \(C6H12O6,\s\d7(葡萄糖))+eq \(C6H12O6,\s\d7(果糖))。
(2)水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制的Cu(OH)2进行检验糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
3.淀粉和纤维素的结构与性质
题型二、蛋白质的结构、性质及应用
例1.(2022·吉林长春市·长春外国语学校高二月考)蛋白质的下列哪个性质可以用于蛋白质的提纯分离
A.水解B.盐析C.变性D.颜色反应
【答案】B
【解析】
A. 蛋白质水解会产生氨基酸,蛋白质发生了化学反应,不能够提纯,A错误;
B.盐析是利用蛋白质在浓的轻金属盐溶液中溶解度小而结晶析出,由于物质的性质没有变化,所以可以用于蛋白质的提纯分离,B正确;
C.变性是蛋白质发生性质的改变,不能得到原物质,不能用于蛋白质的提纯分离,C错误;
D.颜色反应是含有苯环的蛋白质遇浓硝酸发生颜色的改变,是化学变化,因此不能用于蛋白质的提纯分离,D错误;
答案选B。
例2.(2022辽宁丹东高二检测)下列关于蛋白质的说法不正确的是( )
A.蛋白质是由多种氨基酸加聚而成的高分子
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
【答案】A
【解析】由氨基酸合成蛋白质发生的是缩聚反应而不是加聚反应,故A项错误;酒精消毒的原理是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性,故B项正确;盐析属于物理变化,是可逆过程,只改变蛋白质的溶解度,不改变蛋白质的活性,故C项正确;“人造丝”的成分是纤维素,灼烧时没有类似烧焦羽毛的气味,故D项正确。
例3.(2022江苏南通高二月考)下列关于营养物质的说法正确的是( )
A.糖类、蛋白质都能发生水解反应
B.糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的
C.油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.可用KI溶液区别淀粉溶液和蛋白质溶液
【答案】B
【解析】糖类中的单糖不能发生水解反应,A错误;糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的,B正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不是高分子化合物,C错误;淀粉遇碘显蓝色,不能用KI溶液区别淀粉溶液和蛋白质溶液,D错误。
例4.(2022·吉林长春市·长春外国语学校高二月考)蛋白质的下列哪个性质可以用于蛋白质的提纯分离
A.水解B.盐析C.变性D.颜色反应
【答案】B
【解析】
A. 蛋白质水解会产生氨基酸,蛋白质发生了化学反应,不能够提纯,A错误;
B.盐析是利用蛋白质在浓的轻金属盐溶液中溶解度小而结晶析出,由于物质的性质没有变化,所以可以用于蛋白质的提纯分离,B正确;
C.变性是蛋白质发生性质的改变,不能得到原物质,不能用于蛋白质的提纯分离,C错误;
D.颜色反应是含有苯环的蛋白质遇浓硝酸发生颜色的改变,是化学变化,因此不能用于蛋白质的提纯分离,D错误;
答案选B。
【解题技巧提炼】
1.蛋白质的组成和结构
(1)组成:蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素,属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。
(2)四级结构
2.蛋白质的化学性质
(1)特征反应
①显色反应:分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。其他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜色,可用于蛋白质的分析检测。
②蛋白质灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
(2)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的,在多肽链的两端必然存在着自由的氨基和羧基,侧链中也有酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸或碱反应。
(3)水解反应
蛋白质 eq \(―――――→,\s\up9(酶、酸或碱),\s\d3(水解)) 多肽 eq \(―――――→,\s\up9(酶、酸或碱),\s\d3(逐步水解)) 氨基酸
(4)盐析
向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液,会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程,可用于分离提纯蛋白质。
(5)变性
蛋白质在某些物理(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解,是不可逆过程,可用于杀菌消毒。
3.酶具有生理活性,是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点:
①条件温和,不需加热。②具有高度的专一性。③具有高效催化作用。
题型三、核酸的结构、分类、性质及应用
例1.(2022·浙江高二月考)2022年的春节期间,新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”,所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是 ( )。
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的
B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C.核酸、核苷酸都是高分子化合物
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
【答案】D
【解析】
A. 核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过一定的方式结合而成的,故A错误;
B. 核酸水解的最终产物是磷酸、五碳糖和碱基,故B错误;
C. 核酸是高分子化合物,但核苷酸不是高分子化合物,故C错误;
D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,分别是RNA和DNA,他们共同对蛋白质的合成和生物遗传起到重要作用,故D正确。
综上所述,答案为D。
例2.如图表示不同化学元素所组成的生命大分子及其水解产物,以下说法错误的是( )
A.若①为某种大分子的组成单位,则①最可能是氨基酸
B.若②是人体中重要的储能物质,则②可能是脂肪
C.若③为能储存遗传信息的大分子物质,则③一定是DNA
D.若④能够作为医疗注射物为人体提供能量,则④是葡萄糖
【答案】C
【解析】由图示可知,①的组成元素为C、H、O、N,若①为某种大分子的组成单位,则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸;②的组成元素只有C、H、O三种,可能是糖类或脂肪,若②是人体重要的储能物质,则②可能是脂肪;③的组成元素为C、H、O、N、P,若③是能储存遗传信息的大分子物质,则其可能是DNA或RNA;④只含C、H、O三种元素,医疗上作为注射物提供能量的为葡萄糖。
例3.如图表示生物体内核酸的基本组成单元模式图,下列说法正确的是
A.若③是尿嘧啶,则此图是组成的原料
B.分子结构的多样性取决于③的种类
C.若②为脱氧核糖,则与②相连的③有五种
D.和在核苷酸上的不同点只在②方面
【答案】A
【解析】
A.若③是尿嘧啶,则该核苷酸是核糖核苷酸,是组成的基本单元,A正确;
B.分子结构的多样性取决于4种③(碱基)的排列顺序,B错误;
C.若②为脱氧核糖,则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸,与②相连的③有4种,C错误;
D.和在核苷酸上的不同点除了在②方面,还有③方面,D错误;
故选A。
例4.有关核酸的叙述正确的是( )
A.核酸对生物体的生长繁殖、遗传变异等起着决定性作用,是生命活动的控制者,大量存在于细胞核中
B.核酸指挥控制着蛋白质的合成,细胞的分裂,主要存在于细胞质中
C.生物体遗传信息的载体DNA,大量存在于细胞核中,决定蛋白质的合成
D.生物体遗传信息的载体RNA,大量存在于细胞质中,控制蛋白质的合成
【答案】C
【解析】RNA主要存在于细胞质中,根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成;DNA大量存在于细胞核中,是生物体遗传信息的载体,决定蛋白质的合成,C正确,A、B、D错误。
【解题技巧提炼】
1.核酸的分类
天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2.核酸的组成
核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷继续水解得到戊糖和碱基。因此,核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖,它们均以环状结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。转化关系如图所示:
3.戊糖结构简式
4.碱基
碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示);DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为:
腺嘌呤(A):, 鸟嘌呤(G):, 胞嘧啶(C):,
尿嘧啶(U):, 胸腺嘧啶(T):
5.核酸的类别及其比较
题型一、糖的组成、分类与性质
1.(2022·长春市第二十九中学高二期末)下列关于有机物因果关系的叙述中,完全正确的一组是( )
【答案】B
【解析】
A. 乙烯与发生加成反应而使溴水褪色,苯则是萃取溴水中的溴而使溴水褪色,苯中没有碳碳双键,A错误;
B. 的酸性强于,故可与溶液反应放出,B正确;
C. 纤维素和淀粉的化学式虽然形式相同,但由于n值不定,故不互为同分异构体,C错误;
D. 和的反应属于取代反应,而乙烯与的反应属于加成反应,D错误。
答案为B。
2.(2022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;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。
3.(2022·广西梧州市·蒙山中学高二月考)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。
4.(2022·沙坪坝区·重庆八中高二期末)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,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。
题型二、蛋白质的结构、性质及应用
1.(2022·江苏连云港市·高二期末)青霉素是医学上一种常用的抗生素,其高效、低毒、临床应用广泛。青霉素在体内经酸性水解后,得到青霉氨基酸,其结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似性质)。
下列关于青霉氨基酸的推断合理的是( )
A.青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上
B.青霉氨基酸只有酸性,没有碱性
C.青霉氨基酸分子间能形成多肽
D.1 ml青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5 ml H2
【答案】C
【解析】分子中含有—NH2,所以有碱性;分子中除了—COOH外,还有—SH可以与Na反应,所以1 ml青霉氨基酸与足量钠反应生成1 ml H2。
2.(2022·江苏宿迁市·桃州中学高二月考)下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl
⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOH
A.仅有①②③B.仅有①②④⑤
C.仅有⑤⑥D.仅有①②③⑤
【答案】D
【解析】①NaHCO3是酸式盐,既能和NaOH反应生成Na2CO3,又能和盐酸反应放出CO2,故符合题意;②(NH4)2S能和盐酸反应生成硫化氢,和氢氧化钠反应生成氨气,故符合题意;③Al(OH)3是两性氢氧化物,既能跟盐酸反应又能跟NaOH反应,故符合题意;④NH4Cl只能跟碱反应生成氨气,故不符合题意;⑤H2N—CH2—COOH中含—COOH显酸性,含—NH2显碱性,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,符合题意;⑥CH3COOH只能和碱反应生成盐,故不符合题意。
3.(2022·江苏省如皋中学高二期中)下列物质中与甘氨酸互为同分异构体的是( )
A.CH3CH2—O—NO2
B.CH3CH2—NO2
C.
D.
【答案】B
【解析】分子中含相同碳原子数的氨基酸与硝基化合物可能互为同分异构体。甘氨酸的结构简式为,与其互为同分异构体的是CH3CH2—NO2,故选B。
4.(2022·湖南长沙市·雅礼中学高二月考)某有机物的结构如图所示,关于该有机物下列说法正确的是
A.分子中最多有12个原子共平面
B.分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为2个
C.分子可以在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应
D.1 ml该有机物最多可与2 ml NaOH反应
【答案】D
【解析】
A.苯环为平面结构,且三个原子可确定1个平面,与苯环直接相连的原子一定与苯环共面,则最多共面原子大于12个,故A错误;
B.该物质完全水解后所得有机物为,其中只有与- NH2直接相连的碳原子为手性碳原子,即手性碳原子数目为1个,故B错误;
C.分子中含有醇羟基,且与羟基相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子,可以在浓硫酸,加热条件下发生消去反应,故C错误;
D.根据有机物的结构可知,分子中含有的-CONH-与-COO-可以和NaOH反应,则1 ml该有机物最多可与2 ml NaOH反应,故D正确;
故答案为D。
题型三、核酸的结构、分类、性质及应用
1.下列说法不正确的是
A.酶的催化条件通常比较温和
B.核酸一般由几千到几十万个原子组成,相对分子质量可达十几万至几百万
C.DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板
D.RNA主要存在于细胞核中,它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
【答案】D
【解析】
A.大多数酶的本质为蛋白质,需要在适宜的温度等条件,催化条件通常比较温和;
B.核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,原子个数多、相对分子质量大;
C.DNA主要存在于细胞核中,是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板;
D.RNA主要存在于细胞质中;
答案选D。
2.在自然界中,许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列相关的叙述正确的是( )
A.DNA的螺旋结构由核糖和磷酸交替排列构成基本骨架
B.破坏某蛋白质的螺旋结构一定不影响其功能
C.双链DNA分子的每个脱氧核糖上均只连着一个磷酸和一个碱基
D.核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列顺序
【答案】D
【解析】DNA的螺旋结构中,基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列构成的,A错误;蛋白质的螺旋结构是空间结构,破坏某蛋白质的螺旋结构会影响其功能,B错误;双链DNA分子中,大部分脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基,C错误;核酸中核苷酸的种类、数量及排列顺序决定了核酸分子的多样性,D正确。
3.新冠病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由五碳糖(C5H10O5)、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法正确的是( )
A.蛋白质、糖类、核酸均是能水解的高分子化合物
B.五碳糖(C5H10O5)与葡萄糖互为同系物
C.戴口罩可有效阻断新冠病毒的传播,熔喷布(主要原料是聚丙烯)能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性
【答案】D
【解析】蛋白质是由氨基酸脱水缩聚而成的,核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,二者都能水解,但糖类中单糖不能发生水解反应,单糖和低聚糖也不是高分子化合物,故A错误;五碳糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)组成相差1个CH2O,不符合同系物的定义,故B错误;聚丙烯的结构简式为,聚丙烯结构中不含有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO有强氧化性,能使病毒蛋白变性,故D正确。
1.(2022·山西阳泉市·高二期末).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。
2.(2022·哈尔滨市·黑龙江实验中学高二月考)下列有关说法错误的是
A.油脂的种类很多,但它们水解后都一定有同一产物产生
B.淀粉、纤维素都属糖类,它们的通式是,它们互为同分异构体
C.已知该反应的有机产物是有毒物质
D.二氯代物只有2种
【答案】B
【详解】
A.油脂是高级脂肪酸甘油酯,但它们水解后都一定有丙三醇产生,A正确;
B.淀粉、纤维素都属糖类,它们的通式是,但是n不同,不是同分异构体,B错误;
C.甲醇有毒,可使人失明或者死亡,C正确;
D.二氯代物只有和2种,D正确;
答案选B
3.(2022·浙江高二月考)下列关于蛋白质及氨基酸的说法不正确的是
A.医用酒精、过氧化氢均可使病毒中的蛋白质变性,但变性原因有所不同
B.利用蛋白质和浓硝酸的颜色反应,可以检验含苯环的蛋白质
C.可通过控制溶液的pH分离不同的氨基酸
D.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成2种二肽
【答案】D
【解析】
A.医用酒精、过氧化氢均可使病毒中的蛋白质变性,前者是由于酒精能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀,后者是由于过氧化氢的强氧化性是蛋白质变性,故变性原因有所不同,A正确;
B.含苯环的蛋白质能与浓硝酸发生硝化反应而显特殊的黄色,故利用蛋白质和浓硝酸的颜色反应,可以检验含苯环的蛋白质,B正确;
C.不同的氨基酸在水溶液中形成晶体析出时pH各不相同,控制溶液pH,可生成不同的氨基酸晶体,过滤可达到分离的目的,C正确;
D.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽分别为:、、和,D错误;
故答案为:D。
4.(2022北京高二检测)下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸脱水缩合形成一种多肽化合物A,A中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( )
①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH
③
④
⑤
A.7、5、4B.4、4、2
C.2、2、2D.3、2、3
【答案】C
【解析】构成人体蛋白质的氨基酸应该是α-氨基酸,②不是氨基酸,③不是α-氨基酸;将挑出的①④⑤脱水缩合成三肽(结合顺序可以变):NH2—CH2—COOH+++2H2O,无论以何种方式脱水缩合,形成的三肽中氨基数目为2,羧基数目为2,肽键数为2。
5.(2022·青海西宁市·湟川中学高二期中)由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解,不可能产生的氨基酸是
A.B.H2NCH2COOH
C.D.
【答案】D
【分析】
蛋白质是复杂的多肽,水解生成氨基酸,氨基酸形成多肽时,氨基脱去氢原子,羧基脱去羧基上的羟基,所以蛋白质水解,分子结构中含有的断碳氮单键,水解得到羧基和氨基,生成相应的氨基酸,据此即可解答。
【解析】
两个氨基酸分子,在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,称为成肽反应,蛋白质水解断裂的是肽键,断碳氧双键和碳氮单键之间的化学键,生成相应的氨基酸,用红线标注断裂的化学键示意图为,故该化合物生成的氨基酸的结构简式为:(A选项正确);(C选项正确);NH2CH2COOH(B选项正确);及NH2CH2CH2COOH,与选项D物质结构不符合。
答案选D。
6.某蛋白质充分水解后,能分离出有机化合物R,R可与等物质的量的KOH或HCl完全反应。3.75 g R可与50 mL 1 ml·L-1的NaOH溶液完全中和,则R的结构简式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】有机化合物R可与等物质的量的KOH或HCl完全反应,说明R分子中有一个氨基和一个羧基。此有机化合物的摩尔质量M==75 g·ml-1,即相对分子质量为75,通过相对分子质量分析:75-16(—NH2)-45(—COOH)=14,说明含有一个—CH2—,则R的结构简式为H2N—CH2COOH。
7.下面是核酸的结构片段:
(1)根据该图分析,该核酸为 (填“DNA”或“RNA”),图中的虚线表示 。
(2)它在酶的作用下完全水解的产物中,含有 、戊糖和碱基,该戊糖的分子式为 ,试写出水解生成的含氮原子数最少的碱基的结构简式: 。
【答案】(1)DNA 氢键
(2)磷酸 C5H10O4
【解析】(1)根据图中信息,可以看出图中的戊糖为脱氧核糖,而且是由两条多聚核苷酸链组成,因此应为脱氧核糖核酸,即DNA。两条链上碱基之间通过氢键连接。
(2)核酸完全水解生成磷酸、戊糖和碱基,该戊糖的结构简式为,分子式为C5H10O4。水解生成的含氮原子数最少的碱基含有两个氮原子,为。
8.下图表示与核酸有关的物质或结构,请据图回答下列问题(“[ ]”中填写对应的字母)。
(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[ ] ;与另一类核酸相比,在组成上的区别是后者含有 和 。
(2)d含有氮元素,则在RNA内,d共有 种,e共有 种。
(3)f被彻底水解后的产物是 (用字母表示),元素a有 。
【答案】(1)f 脱氧核糖核酸(DNA) 尿嘧啶 核糖
(2)4 4 (3)b、c、d C、H、O、N、P
【解析】(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]DNA;与RNA相比,在组成上的区别是RNA含有尿嘧啶和核糖。(2)d含有氮元素,则d是碱基,则在RNA内,d共有4种,e(核糖核苷酸)共有4种。(3)f被彻底水解后的产物是b、c、d(磷酸、戊糖、碱基),而核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。
9.(2022·绥滨县第一中学高二期中)2009年9月8日,中国卫生部部长陈竺表示,中国甲型H1N1流感疫苗接种方案的原则已经确立:要首先保护最为易感和脆弱的人群,特别是中学生、有基础性疾病(如糖尿病)的人、一线的公共服务人员。请根据这一主题和题意回答下列问题。(用下列选项的字母代号填空)
A.蛋白质 B.强氧化性 C.葡萄糖 D.变性
(1)糖尿病是因为病人的尿液中含___________而得名的。
(2)甲型H1N1流感病毒和疫苗都含有___________。
(3)为预防甲型H1Nl流感。可用具有___________性的NaClO溶液进行环境消毒。
(4)烹制猪肉时温度达到71℃,就可杀死细菌和病毒。这是因为细菌和病毒发生___________。
【答案】C A B D
【解析】
(1)糖尿病病人的尿液中含有葡萄糖,故答案为:C;
(2)甲型H1N1流感病毒和疫苗的成分都是蛋白质,故答案为:A;
(3)NaClO溶液有强氧化性,能杀菌消毒,故答案为:B;
(4)细菌和病毒都含有蛋白质,蛋白质遇高温发生变性,故答案为:D。
10.(2022·江苏南通市·高二月考)糖类、蛋白质属于营养物质。
(1)蔗糖是重要的二糖,在一定条件下会发生水解反应。
①为检验蔗糖的水解产物,需要配制银氨溶液,实验室由2%的液和2%的氨水配制银氨溶液的过程为______。
②补充完整验证蔗糖水解产物中含有葡萄糖的实验方案:取少量的10%的蔗糖溶液于试管中,向其中滴加10%的溶液,______。(实验中须使用的试剂有:10%的NaOH溶液、银氨溶液、pH试纸)
(2)氨基酸是构成蛋白质的基石,天然蛋白质水解所得氨基酸为α-氨基酸。写出最简单的α-氨基酸的结构简式:______。
(3)利用李比希法、现代分析仪器测定等可以确定有机物的结构。1.16g有机物A(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在过量氧气中燃烧,将燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,测得浓硫酸和碱石灰的增重分别为1.08g和2.64g。
①有机物A的最简式为______。
②有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图分别如下图所示:
有机物A的结构简式为______。
【答案】向2%的AgNO3液中逐滴滴加2%的氨水,至生成的沉淀恰好完全溶解 (水浴)加热一段时间,向溶液中加入10%的NaOH溶液至用pH试纸测得溶液呈碱性,向溶液加入银氨溶液,水浴加热,试管壁上出现光亮的银镜 H2NCH2COOH C3H6O CH3COCH3
【解析】
(1)①氨水和硝酸银反应生成AgOH,AgOH继续与氨水反应生成银氨络离子,所以配制银氨溶液的操作为:向2%的AgNO3液中逐滴滴加2%的氨水,至生成的沉淀恰好完全溶解;
②银镜反应需要在碱性环境中进行,所以实验方案为:取少量的10%的蔗糖溶液于试管中,向其中滴加10%的H2SO4溶液(水浴)加热一段时间,向溶液中加入10%的NaOH溶液至用pH试纸测得溶液呈碱性,向溶液加入银氨溶液,水浴加热,试管壁上出现光亮的银镜;
(2)根据α-氨基酸的定义可知最简单的α-氨基酸为H2NCH2COOH;
(3)①浓硫酸的增重即为燃烧生成水的质量,所以有机物中n(H)==0.12ml,m(H)=0.12g,碱石灰的增重为燃烧生成的CO2的质量,所以有机物中n(C)==0.06ml,m(C)=0.72g,0.12g+0.72g=0.84g<1.16g,则有机物中还含有O元素,且n(O)==0.02ml,所以有机物A中n(C):n(H):n(O)=0.06ml:0.12ml:0.02ml=3:6:1,所以有机物A的最简式为C3H6O;
②根据质谱图可知该物质的相对分子质量为60,则最简式即为该物质的分子式,核磁共振氢谱显示只有一种环境的氢原子,所以该物质的结构简式为CH3COCH3。
11.有机化合物A的结构简式如图所示:
(1)在一定条件下,1 ml A最多能与 ml H2发生加成反应。
(2)在A的结构简式中,虚线框内的结构名称为 。
(3)有机化合物A在稀硫酸中受热水解成B和C,其中C具有酸性,则有机化合物C的结构简式为 。
(4)有机化合物C和下列哪种物质反应可以得到分子式为C7H5O3Na的盐? 。
A.NaOHB.Na2SO4
C.NaHCO3D.NaCl
【答案】(1)7 (2)肽键 (3) (4)C
【解析】(1)分子中含有2个苯环和1个,与H2发生加成反应,1 ml A最多需要H2:2×3 ml+1 ml=7 ml,注意分子中含有的可看作来自—COOH,不能与H2发生加成反应。
(2)称为肽键。
(3)A在稀硫酸中水解,沿虚线断裂分别加—H和—OH得到—NH2(显碱性)和—COOH(显酸性),所以C的结构简式为。
(4)要得到分子式为C7H5O3Na的盐,可用有机化合物C与NaHCO3反应,因NaHCO3只与羧基反应而不与酚羟基反应,而NaOH与羧基和酚羟基均反应,Na2SO4和NaCl与羧基和酚羟基都不反应。
12.(2022·山西太原市·高二期末)世界卫生组织推荐:婴儿6个月大时应添加辅食。辅助食品的添加顺序为米粉→蔬莱泥→水果泥→蛋黄→鱼泥→肝泥→肉泥→全蛋。请回答下列有关问题:
(1)米粉的主要营养物质是淀粉,它是_______糖,在人体中酶的作用下水解最终生成_______(填分子式)。
(2)①人体_______(填“能”或“不能”)合成维生素C。
②下列关于维生素C的叙述错误的是_______(填字母)。
A.维生素C是一种可溶于水的有机物
B.维生素C可以使紫色石蕊试液变蓝
C.新鲜蔬菜中的维生素C含量比煮熟的多
D.维生素C在溶液中或受热时容易被氧化
E维生素C可在铁制容器内配制成溶液使用
(3)宝宝食用蛋黄,可以补充奶类中铁的匮乏。铁属于_______(填“常量元素”或“微量元素”),人体缺铁将会导致_______(填字母)。
A.记忆能力下降 B.免疫能力下降
C.对温度的适应能力下降 D.缺铁性贫血
(4)①6个月内的婴儿消化道粘膜屏障发育尚不完全,而蛋清中的蛋白质分子较小,容易透过肠壁粘膜进入血液,引起过敏反应。蛋白质在人体内水解的最终产物为_______。
②为了保障婴儿的健康,很多国家已明确规定婴儿食品内不能加入任何_______(填“着色剂”或“营养强化剂”)。
(5)某抗酸药的有效成分是氢氧化铝,写出其中和胃里过多的盐酸时发生反应的化学方程式:_______。
【答案】多 C6H12O6 不能 BE 微量元素 ABCD 氨基酸 着色剂 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
【解析】
(1)淀粉的化学式为(C6H10O5)n,淀粉属于多糖,淀粉在人体中可以被水解,最终水解产物为葡萄糖,化学式为C6H12O6;
(2)①维生素C为人体所需要的重要影响物质,人体不能直接合成维生素C,必须从食物中摄取;
②A.维生素C为水溶性维生素,维生素C可以溶于水,A正确;
B.维生素C水溶液呈酸性,可以使紫色石蕊试液变红,B错误;
C.维生素C在高温下可以发生氧化,因此新鲜蔬菜中的维生素C含量比煮熟的多,C正确;
D.维生素C受热易被氧化,生成脱氢维生素C,D正确;
E.维生素C具有酸性,可以与铁制容器反应,不能用铁制容器配制维生素C溶液,E错误;
故选择BE;
(3)铁属于微量元素,人体缺铁会导致记忆力下降、免疫力下降、对温度的适应能力下降、缺铁性贫血,故答案选ABCD;
(4)①蛋白质可以在人体中水解,水解的最终产物为氨基酸;
②婴儿对食品添加剂的代谢能力较弱,因此国家规定:婴儿食品中不能添加任何着色剂;
(5)胃酸的主要成分为盐酸,服用Al(OH)3可以中和胃酸,反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
分子结构
分子中无醛基
分子中有醛基
互为同分异构体,都是二糖
化学性质
水解生成葡萄糖和果糖
水解生成葡萄糖
非还原性糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应
还原性糖,与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应
鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)
淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
关系
①不是同分异构体(n值不等),也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团);
②都是天然有机高分子化合物
结构特征
分子中含有几百个到几千个葡萄糖单元
分子中含有几千个葡萄糖单元
物理性质
白色、无味、固态粉末,不溶于冷水,在热水中发生糊化作用
白色、无味、具有纤维状结构的固体,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂
化学性质
①无还原性
②能水解生成葡萄糖
③遇碘单质变蓝
①无还原性
②能水解生成葡萄糖(难)
③能发生酯化反应
存在
植物光合作用的产物
构成细胞壁的基础物质
用途
制葡萄糖和酒精,人体的能源之一
纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成差异
二者主要差异在于戊糖的不同
脱氧核糖
核糖
存在
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
生理功能
生物体遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
选项
原因
结论
A
乙烯和苯都能使溴水褪色
苯分子和乙烯分子含有相同的碳碳双键
B
乙酸分子中含有羧基
可与NaHCO3溶液反应生成CO2
C
纤维素和淀粉的化学式均为(C6H10O5)n
它们属于同分异构体
D
乙酸乙酯和乙烯在一定条件下都能与水反应
两个反应属于同一反应类型
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