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课件 高考化学一轮复习第十单元 有机化合物 第44讲 生物大分子 合成高分子
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这是一份课件 高考化学一轮复习第十单元 有机化合物 第44讲 生物大分子 合成高分子，共60页。PPT课件主要包含了考点一生物大分子，夯实必备知识，CmH2On，C6H12O6，②葡萄糖的化学性质，C12H22O11，水解反应，葡萄糖和果糖，葡萄糖，C6H10O5n等内容，欢迎下载使用。
第44讲 生物大分子 合成高分子
考点一 生物大分子考点二 合成高分子考点三 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学经典真题·明考向作业手册
夯实必备知识 | 提升关键能力
(1)概念:多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。由 三种元素组成,大多数糖类化合物的通式为 。 (2)分类
(3)单糖——葡萄糖、果糖和戊糖①葡萄糖、果糖的组成和分子结构
CH2OH(CHOH)4CHO
③核糖与脱氧核糖核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分,它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。核糖的结构简式: ;脱氧核糖的结构简式: 。
(4)二糖——蔗糖和麦芽糖
(5)多糖——淀粉和纤维素①相似点a.都属于天然有机高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为 。 b.都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为 。 c.都是非还原糖,都不能发生银镜反应。②不同点a.通式中n值不同。b.淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
(1)氨基酸的概念:羧酸分子烃基上的氢原子被 取代后的产物。天然蛋白质水解后得到的几乎都是α-氨基酸,其通式为 ,官能团为 和 。 (2)氨基酸的化学性质①两性:如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为
②成肽反应:如两个丙氨酸分子成肽反应方程式为 (3)蛋白质的结构与性质①组成与结构:蛋白质含有C、H、O、N、S等元素,是由多种 通过 等相互连接形成的,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
(4)酶绝大多数酶是蛋白质,具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点:①条件温和;②具有高度的专一性;③具有高效催化作用。
(1)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。
(3)核酸的生物功能核酸是生物体遗传信息的载体,有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为基因。DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。RNA参与遗传信息的传递过程。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)糖类是人体所需的重要营养物质,淀粉分子中不含氮元素( )(2)蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质( )(3)天然蛋白质水解的最终产物一般是α-氨基酸( )(4)葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖、淀粉和纤维素均互为同分异构体( )
[解析] (4)淀粉和纤维素聚合度不同,不互为同分异构体。
(5)麦芽糖属于二糖,能发生水解,但不能发生银镜反应( )(6)氨基酸既可与盐酸反应,也可与氢氧化钠溶液反应 ( )(7)向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,析出的沉淀不溶于水( )
[解析] (5)麦芽糖能发生银镜反应。
[解析] (7)向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,析出的沉淀能溶于水。
2.我国科学家研发了葡萄糖的各种应用。Ⅰ.淀粉是绿色植物光合作用的产物,淀粉在酸或酶的作用下水解,生成一系列产物,最终生成葡萄糖。(1)聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料,主要用于制造可降解纤维、可降解塑料和医用材料。以葡萄糖为原料可以制备聚乳酸,相互转化关系如下:两分子的乳酸发生酯化反应可以生成六元环状化合物,写出该反应的化学方程式: 。
Ⅱ.葡萄糖在不同的氧化剂作用下可以发生以下转化关系:已知A和B都不能发生银镜反应,且以下几类有机化合物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH> 。(2)A脱水可得到具有五元环状结构的酯或具有六元环状结构的酯,写出A、B的结构简式: 、 。
HOCH2(CHOH)4COOH
HOOC(CHOH)4COOH
[解析] (2)葡萄糖的分子式为C6H12O6、结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,根据A、B的分子式可知,葡萄糖→A以及A→B均为氧化反应,结合“有机物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH> ”,A和B都不能发生银镜反应,则A的结构简式为HOCH2(CHOH)4COOH,B的结构简式为HOOC(CHOH)4COOH。
1.[2024·贵州贵阳七校联考] 葡萄糖酸锌是一种重要的补锌剂,工业上以葡萄糖、氧化锌、氧气为原料来制备葡萄糖酸锌,其反应过程如图,下列说法错误的是( )A.糖尿病患者可用新制氢氧化铜悬浊液检验其尿液中葡萄糖的含量B.每生成1 ml葡萄糖酸锌,理论上转移了4NA个电子C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物,其反应类型为消去反应D.葡萄糖中存在4个手性碳原子
[解析] 葡萄糖分子中含有的醛基能与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀,糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖,所以糖尿病患者可用新制氢氧化铜悬浊液检验其尿液中葡萄糖的含量,A正确;由有机物的转化关系可知,每生成1 ml葡萄糖酸锌,需要消耗1 ml氧气和2 ml葡萄糖,则理论上转移电子的数目为1 ml×4×NA ml-1=4NA,B正确;由有机物的转化关系可知,葡萄糖酸分子中含有的羧基与羟基发生分子内酯化反应生成含有六元环状结构的产物,C错误;由结构简式可知,葡萄糖中存在4个如下图*所示的连有4个不同原子或原子团的手性碳原子: ,D正确。
2.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:下列结论中正确的是( )A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉没有水解D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
[解析] 淀粉为多糖,遇到碘变蓝色,淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液,加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性,再加入碘水,因为碘水能够与氢氧化钠反应,通过该实验不能判断溶液中是否含有淀粉;在碱性环境下加入新制的氢氧化铜,产生砖红色沉淀,说明水解液中含有葡萄糖,淀粉已经水解,所以通过题述实验能够证明淀粉已经水解,但无法确定是否水解完全,故选D。
【易错警示】 检验糖类水解产物的注意事项1.检验蔗糖、淀粉水解产物时,必须先加入NaOH溶液中和作为催化剂的硫酸,再加入银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液进行检验,因为这两个反应都是在碱性条件下进行的。2.淀粉水解程度的判断方法(1)实验流程
3.下列有关蛋白质的说法不正确的是( )A.在紫外线、CuSO4溶液等作用下,蛋白质均会发生变性B.加热可破坏蛋白质中的氢键,而使病毒丧失生物活性死亡C.向蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液,有沉淀析出,再加蒸馏水,也不溶解D.浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤变黄是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应
[解析] 紫外线、CuSO4溶液等都可以使蛋白质分子结构发生变化失去生理活性,因此在它们的作用下,蛋白质均发生了变性,A正确;天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而加热变性后次级键被破坏,病毒死亡,B正确;
向蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液,会降低蛋白质的溶解度,使蛋白质析出,因此产生沉淀,再加蒸馏水时,析出的蛋白质会重新溶解,C错误;浓硝酸溅在皮肤上,由于皮肤的蛋白质分子中含有苯环,遇浓硝酸会发生显色反应而使皮肤变黄色,D正确。
4.某解热镇痛药主要用于治疗头痛、发烧,其主要化学成分的结构简式为 。下列有关该有机物的叙述正确的是( )A.分子式为C8H10NO2B.该有机物属于α-氨基酸C.其属于α-氨基酸的同分异构体有3种(不考虑立体异构)D.该有机物可与FeCl3溶液发生显色反应
[解析] 由所给结构简式知其分子式为C8H9NO2,A项错误;该有机物结构中不含—COOH和—NH2,B项错误;
属于α-氨基酸的同分异构体只有一种,即 ,C项错误;因结构中含酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,D项正确。
【易错警示】 蛋白质盐析和变性的比较
5.下列关于核酸的说法正确的是( )A.DNA的基本单元是脱氧核糖核酸,RNA的基本单元是核糖核酸B.DNA和RNA彻底水解的产物区别仅在于碱基不同C.DNA分子通常由两条链构成,RNA分子通常由一条链构成D.核酸都由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸构成
[解析] DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸,RNA的基本单元是核糖核苷酸,A错误;DNA和RNA彻底水解的产物中戊糖不同,碱基也不完全相同,B错误;DNA分子通常由两条链构成,RNA分子通常由一条链构成,C正确;核酸的基本单元核苷酸都由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸构成,D错误。
6.[2023·湖南衡东一中模拟] 某DNA分子结构的一部分如图所示。下列关于该部分的说法不正确的是( )A.1 ml该部分最多与7 ml H2发生加成反应B.胸腺嘧啶与酸或碱溶液均可反应生成盐C.DNA分子可通过氢键①②形成双螺旋结构D.该部分能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
[解析] 题图结构中碳碳双键和碳氮双键均能与氢气发生加成反应,酰胺基中的碳氧双键不能与氢气加成,故1 ml该部分最多与5 ml H2发生加成反应,A错误;胸腺嘧啶分子中含有酰胺基,能在酸或碱性条件下发生水解反应生成盐,B正确;
由题图可知结构中含有碱基,通过氢键①②形成碱基对,则DNA可通过氢键①②形成双螺旋结构,C正确;结构中含有碳碳双键,D正确。
1. 有机高分子化合物
相对分子质量从 到 甚至更大的化合物,称为高分子化合物,简称 。大部分高分子化合物是由小分子通过 反应制得的,所以常被称为聚合物或高聚物。
2. 高分子化合物的组成
(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的 。 (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的 单位,又称重复结构单元。 (3)聚合度:高分子链中含有的链节 ,以n表示。 如合成聚乙烯:
(1)加成聚合(加聚)反应由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物,既属于 反应,又属于聚合反应,如合成聚异戊二烯的化学方程式为 。
(2)缩合聚合(缩聚)反应单体分子间通过 生成高分子的反应,反应过程中伴有 (如H2O、HX等)的生成。如对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为 。
4. 高分子材料的分类及性质
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)聚乙烯、蛋白质、淀粉等高分子化合物均属于混合物( )(2)聚乙烯与乙烯的组成、结构、性质相同( )(3)天然橡胶( )是高聚物,不能使溴水褪色( )
[解析] (2)聚乙烯中没有碳碳双键,与乙烯的结构、性质不相同。
(7)盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞( )(8) 的单体是CH2 = CH2 和Cl—CH = CH2 ( )(9)聚乙烯塑料可用于包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品( )
(4)由氨基酸合成蛋白质发生加聚反应( )(5)由1,3-丁二烯合成顺丁橡胶发生加聚反应( )(6)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物( )
[解析] 的单体是
[解析] (4)由氨基酸合成蛋白质发生缩聚反应。
2.[2023·江苏阜宁中学模拟] 写出下列反应的化学方程式或结构简式。(1)丙烯制聚丙烯反应: 。 (2)以 为单体可生成氯丁橡胶,试写出该反应的化学方程式: 。
(3)高分子化合物 的单体结构简式为 。 (4)高分子化合物 单体结构简式为 。 (5)合成纤维 的化学方程式: 。
CH2 = CH2、CH2 = CHCH3
题组一 合成高分子的结构
1.[2023·安徽马鞍山第二次质检] 聚合物M用于缓释药物的载体,结构如图所示,下列说法错误的是( )A.含羧基类药物可借助酯化反应连接到M上,制成缓释药物B.M由CH2 = C(CH3)COOH和HOCH2CH2OH通过缩聚反应生成C.若平均相对分子质量为13130,则平均聚合度n为101D.每个链节中最多有5个碳原子共平面
2.[2023·河北石家庄部分学校联考] 聚草酸酯是可降解聚酯之一,其合成在实现绿色化学工艺中尤为重要。一种聚酯结构如图所示。下列说法正确的是( )A.此聚合物由三种单体聚合而成B.此聚酯是单体通过加聚反应聚合所得C.聚合物分子中含有两种官能团D.与含苯环的单体所含官能团类别相同且也含苯环的同分异构体只有两种
[解析] 此聚合物由四种单体聚合得到,即 、HO—CH2CH2—OH、HOOC—COOH、 ,A错误;生成此聚合物时发生的反应是缩聚反应,B错误;此聚合物分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,C错误;含苯环的单体为 ,与其官能团类别相同且也含苯环的同分异构体,即应含一个苯环、两个羧基,则分别为 、 ,D正确。
【规律小结】 高分子化合物单体的判断
题组二 合成高分子化合物的性质和用途
3.化学与生活、生产及环境密切相关。下列说法错误的是( )A.橡胶是一种有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎的必需原料B.以硅橡胶为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅橡胶是一种高分子材料C.天然橡胶的主要成分聚异戊二烯不能使溴水褪色D.将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构的主要目的是不同的
[解析] 橡胶是橡胶工业的基本原料,广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品,A正确;硅橡胶是一种高分子材料,B正确;
聚异戊二烯( )中含有碳碳双键,可以使溴水褪色,C错误;将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构的主要目的是不同的,前者主要是为了增大强度,后者主要是既吸水又不溶于水,D正确。
4.[2023·重庆二诊] 在卤水精制中,纳滤膜对Ca2+、Mg2+有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图(图中 表示链延长)。下列说法正确的是( )已知: A.J能脱除Ca2+、Mg2+可能与其存在阴离子有关B.MPD的核磁共振氢谱有5组峰C.J具有网状结构仅与单体AEPPS的结构有关D.合成J的反应为加聚反应
[解析] Ca2+、Mg2+能被脱除,是因为这两种离子与J中的阴离子发生结合,从而脱离水溶液,A正确;MPD的结构为 ,所以有4种不同化学环境的氢原子,B错误;J能形成网状结构,不仅能横向连接,还可以纵向连接,不仅是因为AEPPS,还因为TMC有三个酰氯,C错误;合成J是通过脱出小分子形成高分子,所以是缩聚反应,D错误。
考点三 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
一、化肥、农药的合理施用1.化肥分类:农业生产中,大量使用的化肥主要是 、 和 。 2.施用化肥(1)合理施用化肥,除了要考虑土壤的 、作物营养状况等因素,还必须根据化肥本身的 进行科学施用。 (2)不合理施用化肥的后果①过量施用不仅会造成浪费,部分化肥会随着雨水流入河流和湖泊,造成 ,产生 等污染现象。 ②不合理施用化肥还会影响土壤的 和土壤结构。
人类早期使用的农药有除虫菊、烟草等 和波尔多液、石灰硫黄合剂等 。后来,人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等 农药,使农药向着 、 和 的方向发展。
(1)农药可能会破坏害虫与天敌之间的 ,一些害虫还会产生 。 (2)蜜蜂等传粉昆虫对农药很敏感,大田用药如不注意就会引起这些昆虫的大量死亡。(3)农药施用方法、用量和时机不当,会造成 和 的农药残留超标,以及 、 和 的污染。
二、合理用药1.药物的种类很多,按照来源可以分为 与 。现有药物中的大部分属于 。 2.阿司匹林是一种重要的 。 (1)功效:具有 作用。 (2)不良反应:阿司匹林在人体内产生的 会刺激胃黏膜,长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。出现水杨酸反应是中毒的表现,应立即停药,并静脉滴注NaHCO3溶液。
(1)合理用药必须在医生、药师指导下,遵循安全、有效、经济和适当等原则,主要考虑 和 两个方面。(2)处方药和非处方药:(3)滥用药物的巨大危害:没有医生处方长期服用 或 ;滥用抗生素;运动员服用 、非法获得及使用受管制药物等,对个人和社会危害极大。
三、安全使用食品添加剂1.食品添加剂:食品添加剂是指为改善 和 ,以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。 2.食品添加剂的分类(1)按照来源可分为 的和 的两大类。 (2)按照主要功能可以分为二十多类。
3.几种常见食品添加剂着色剂、增味剂、膨松剂、凝固剂、防腐剂、抗氧化剂、营养强化剂。4.食品添加剂使用的基本要求(1)不应对人体产生任何健康危害。(2)不应掩盖食品腐败变质。(3)不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷,或者以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。(4)不应降低食品本身的营养价值。(5)在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。
四、化学与环境保护1.环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用 而造成的 破坏,以及 和 所造成的环境污染。 2.“三废”污染(1)“三废”主要指 、 和 。 (2)大气污染物主要来自 和工业生产过程中产生的 及其携带的 。
(3)工农业生产和生活中产生的污水往往含有复杂的成分,任意排放会导致 和 的污染,必须经过多步处理才能达到排放标准。污水的处理方法常用的有 、 和 等。 (4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物的处理应遵循 、 和 的原则,达到 和 这两个重要目的。
五、绿色化学1.绿色化学也称 化学。 2.核心思想改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从 或 环境污染。
题组一 化学品的合理使用
1.[2023·辽宁实验中学模拟] 下列关于化学品合理使用的说法中,正确的是 ( )A.OTC需要凭医生处方才能从药房或药店获得,且必须在医生的指导下使用B.农药的开发需本着“高效、低毒、低残留”的原则C.常见的天然色素有β-胡萝卜素、红曲红、柠檬黄、靛蓝等D.抗坏血酸(即维生素C)是水果罐头中常用的营养强化剂
[解析] OTC为非处方药,不需要凭医生处方就能从药房或药店获得,A错误;农药的开发需本着“高效、低毒、低残留”的原则,以减少对环境的污染和危害,B正确;常见的天然色素有β-胡萝卜素、红曲红,而柠檬黄、靛蓝等为合成色素,C错误;抗坏血酸(即维生素C)具有还原性,是水果罐头中常用的抗氧化剂,D错误。
2.化学与社会生活密切相关。下列有关说法错误的是( )A.为防止食用油变质,可向其中加入叔丁基对苯二酚作抗氧化剂B.过量服用阿司匹林引起酸中毒后,可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒C.橡胶的硫化程度越高,强度和弹性越大D.DNA的结构和生理活性都与氢键在生命现象中的作用有关
[解析] 酚类物质具有还原性,为防止食用油变质,可向其中加入叔丁基对苯二酚作抗氧化剂,A正确;过量服用阿司匹林引起酸中毒后,可用静脉注射NaHCO3溶液,B正确;橡胶的硫化程度越高,强度越大,但弹性越差,C错误;DNA的结构和生理活性都与氢键在生命现象中的作用有关,D正确。
题组二 环境保护与绿色化学
3.[2022·广东珠海阶段测试] 资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究课题,下列说法不正确的是( )A.在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响B.施用化肥和农药是保障农作物增产、减少农作物损失的重要措施C.处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,并要在医生的指导下使用D.当前,新能源使用量已超过化石能源,成为人类使用的主要能源
[解析] 食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质,在规定范围内使用食品添加剂,一般认为对人体健康无害,A正确;为使农作物增产,应该合理施用化肥和农药,B正确;处方药必须凭医师处方和药师指导才能购买和使用,C正确;当前,人类使用的主要能源仍为化石能源,故D错误。
4.食品、大气、工业尾气中SO2均需严格检测或转化吸收。下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是( )A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度C.氨酸法:用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO2循环使用D.石灰—石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧化可用于生产石膏
[解析] A项,葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对SO2的检测有干扰,错误;B项,大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀,对SO2的检测有干扰,错误;C项,氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2,SO2可以循环使用,正确;D项,常温下石灰石不与SO2反应,不能吸收尾气中的SO2,错误。
1. [2023·新课标全国卷] 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是( )A.该高分子材料可降解B.异山梨醇分子中有3个手性碳C.反应式中化合物X为甲醇D.该聚合反应为缩聚反应
[解析] 该高分子中含有酯基,可以降解,故A项正确;如图所示: ,1个异山梨醇分子中有4个手性碳,故B项错误;根据质量守恒定律可知X为甲醇,故C项正确;该聚合反应过程中有小分子甲醇生成,属于缩聚反应,故D项正确。
2. [2023·海南卷] 化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是( )A.为增强药效,多种处方药可随意叠加使用B.现代化肥种类丰富,施用方法需依据对象营养状况而定C.规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值D.在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用
[解析] 多种处方药可随意叠加使用,相互间可能发生化学反应,需要按照医嘱和药物说明进行使用,A错误;化肥的施用方法需依据对象营养状况针对性地选择不同的化肥,B正确;
规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值,提高食品的口感,C正确;在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用,D正确。
3. [2023·浙江卷] 下列说法不正确的是( )A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物B.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味D.聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料
[解析] 糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,A项错误;蛋白质(含苯环)溶液遇浓硝酸产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色,B项正确;不同水果中含有不同特殊香味的低级酯类物质,C项正确;聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料制品可以反复加热熔融加工,为热塑性塑料,D项正确。
4. [2023·北京卷] 一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是( )A.PHA的重复单元中有两种官能团B.PHA可通过单体 缩聚合成C.PHA在碱性条件下可发生降解D.PHA中存在手性碳原子
[解析] PHA的重复单元中只含有酯基一种官能团,A错误;由PHA的结构可知其为聚酯,可由单体 缩聚合成,B正确;PHA为聚酯,碱性条件下可发生降解,C正确;PHA的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子,D正确。
5. [2023·湖北卷] 中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是( )A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键C.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
[解析] 纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖,参与构成植物的细胞壁,A正确;纤维素结构中含较多的羟基,链间能形成多个氢键,使其不能与水形成氢键,故纤维素难溶于水,B正确;纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,说明碱性体系主要破坏的是纤维素链间的氢键,促进其溶解,C正确;纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,则低温提高了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性,D错误。
6. [2023·湖南卷] 葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:下列说法错误的是( )A.溴化钠起催化和导电作用B.每生成1 ml葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2 ml电子C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
[解析] 由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且Br-在阳极上被氧化为Br2,然后Br2与H2O反应生成HBrO和Br-,HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和Br-,溴离子在该过程中的质量和化学性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A正确;2 ml Br-在阳极上失去2 ml电子后生成1 ml Br2,由转化关系可知,2Br2~2HBrO~2葡萄糖~2葡萄糖酸~葡萄糖酸钙,因此,每生成1 ml葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 ml电子,B不正确;
葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,能通过分子内酯化反应生成六元环状结构的酯: ,C正确;葡萄糖分子中含有醛基、羟基,醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应,羟基能与羧酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应,与羟基相连的C原子的邻位C原子上有H原子,能发生消去反应,D正确。
1. 高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
[解析] 芦苇中含有天然纤维素,可用于制造黏胶纤维,故A正确;聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,故B错误;淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,故C正确;大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料,故D正确。
2. 《天工开物》中记载:“凡乌金纸由苏、杭造成,其纸用东海巨竹膜为质。用豆油点灯,闭塞周围,只留针孔通气,熏染烟光而成此纸。每纸一张打金箔五十度……”下列说法错误的是( )A.“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关B.“巨竹膜”为造纸的原料,主要成分是纤维素C.豆油的主要成分油脂属于天然高分子化合物D.打金成箔,说明金具有良好的延展性
[解析] 由题干可知,“乌金纸”是“用豆油点灯,闭塞周围,只留针孔通气,熏染烟光而成此纸”,故“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关,A项正确;造纸的原料主要是纤维素,故“巨竹膜”为造纸的原料,主要成分是纤维素,B项正确;豆油的主要成分是油脂,但不属于高分子化合物,C项错误;打金成箔,说明金具有良好的延展性,D项正确。
3. 核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如下,它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是( )A.核酸也可能通过人工合成的方法得到B.酶是有机化合物,催化活性与温度有关C.该核酸水解生成的碱基中含有氮元素D.该核酸完全水解生成的酸是H3PO3
[解析] 采用有机合成反应或酶促合成反应可进行核酸大分子的合成,A正确;酶的本质是有机物,绝大多数是蛋白质,极少数是RNA,RNA也是有机物,酶催化活性与温度有关,B正确;碱基是形成核苷的含氮化合物,所以该核酸水解生成的碱基中含有氮元素,C正确;从图中可分析,该核酸完全水解生成的酸是H3PO4,D错误。
4. 下列关于药品和食品添加剂的说法中正确的是( )A.处方药的包装上印有“OTC”标识B.阿司匹林的化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用,长期大量服用对人体无害C.果汁饮料中可以添加适量苯甲酸钠,苯甲酸钠是一种抗氧化剂D.味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其主要成分为谷氨酸钠
[解析] “OTC”是非处方药的标识,故A错误;长期大量使用阿司匹林会出现不良反应,如水杨酸反应,故B错误;苯甲酸钠是一种防腐剂,可以抑制细菌的滋生,防止食品变质,故C错误;味精的主要成分为谷氨酸钠,是一种鲜味调味料,易溶于水,其水溶液有浓郁鲜味,故D正确。
5. 一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:下列关于该高分子的说法正确的是( )A.结构简式: B.氢键对该高分子的性能没有影响C.完全水解得到的高分子有机物,含有的官能团为羧基和碳碳双键D.完全水解得到的小分子有机物,具有4种不同化学环境的氢原子
[解析] 根据题中隐形眼镜材料的聚合物片段可知,该高分子的链节为 ,则该高分子的结构简式为 ,故A正确;氢键为一种特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质,如熔沸点,故B错误;该高分子完全水解的产物为 和HOCH2CH2OH,其中高分子有机物为 ,含有的官能团为羧基,故C错误;根据C选项的分析,水解得到的小分子有机物为HOCH2CH2OH,有2种不同化学环境的氢原子,故D错误。
1. [2023·北京首都师大附中月考] 核酸、糖类、油脂、蛋白质是重要的生命物质,下列说法正确的是( )A.DNA中核苷酸链间通过共价键形成的双螺旋结构,属于超分子B.纤维素和淀粉都属于多糖,且互为同分异构体C.绝大多数酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质D.NH4Cl溶液和CuSO4溶液均可使蛋白质变性,丧失生理活性
[解析] DNA中核苷酸链的碱基通过氢键成对结合,形成双螺旋结构,A错误; 同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,淀粉和纤维素虽都写成(C6H10O5)n,但n值不同分子式不同,不互为同分异构体,B错误;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,C正确;NH4Cl溶液可使蛋白质盐析,不发生变性,CuSO4溶液可使蛋白质变性,丧失生理活性,D错误。
[解析] RNA主要存在于细胞质中,D错误。
2. 下列说法中不正确的是( )A.组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸B.利用盐析可以分离和提纯蛋白质C.DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状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
3. 我国一科研团队正致力研发“由链霉菌产生聚酮合成酶(PKS)”在有空气存在下“组装”物质的机理。物质M( )的“组装”过程如图所示(注:KS、AT等代表不同的酶),下列有关说法错误的是( )A.M中含有四种官能团,可以发生取代反应、加聚反应、缩聚反应B.温度会影响“组装线”的“组装”效率C.将四种“聚酮合成酶”交换顺序,则不可以组装出该物质D.上述流程如能大规模应用,可实现化工生产的“绿色化”,原子利用率达100%
[解析] M有羟基、羧基、羰基、碳碳双键四种官能团,可以发生取代反应、加聚反应、缩聚反应,A正确;“聚酮合成酶”(由链霉菌产生)是一种蛋白质,也是高效催化剂,在一定的温度范围内催化活性最好,温度过低或过高均会影响“组装线”的“组装”效率,B正确;将四种“聚酮合成酶”交换顺序,不可以“组装”出该物质,顺序不同结构不同,C正确;题述流程如能大规模应用,“组装”过程中没有有害物质生成,可实现化工生产的“绿色化”,“组装”的过程就是断键和成键的过程,四种原料的单个分子中碳原子总数为12,而1个M分子中只有10个碳原子,碳原子利用率没有达到100%,D错误。
4. 图甲是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图乙所示,下列说法正确的是( )A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子间形成的极性共价键B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物,都能发生银镜反应C.胞嘧啶(图乙)的分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和酰胺基D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
[解析] 脱氧核糖核酸中含有C—C,为非极性键,故A错误;2-脱氧核糖与葡萄糖结构不同,所含官能团数目不同,二者不互为同系物,故B错误;由结构简式可知,胞嘧啶中含有酰胺基、氨基、碳碳双键和碳氮双键,故C错误;由结构简式可知,磷酸、2-脱氧核糖和碱基可通过一定的方式结合成脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸聚合生成脱氧核糖核酸,故D正确。
5. 化学与生活密切相关。下列有关物质的使用不合理的是( )A.碳酸氢铵作食品膨松剂B.谷氨酸钠作营养强化剂C.苯甲酸钠作食品防腐剂D.维生素C用作抗氧化剂
[解析] 碳酸氢铵受热分解放出气体,常用作食品膨松剂,A合理;谷氨酸钠常用作食品提鲜,是食品添加剂,B不合理;苯甲酸钠常用作食品防腐剂,C合理;维生素C具有还原性,常用作抗氧化剂,D合理。
考点二 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
6. [2023·河北邢台六校月考] 化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )A.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阴极法B.疫苗一般应冷藏避光存放,以避免蛋白质变性C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境D.泡沫灭火器可用于一般的灭火,但不适用于电器灭火
[解析] 镁的活动性比铁强,镁失去电子发生氧化反应,电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极法,A错误;疫苗一般应冷藏避光存放,以避免蛋白质在外界条件改变时变性,B正确;用水性漆替代传统的油性漆,可减少甲醛污染,有利于健康及环境,C正确;泡沫灭火器可用于一般的灭火,泡沫含有水,故不适用于电器灭火,D正确。
7. [2023·北京大兴区期末] 碳中和作为一种新型环保形式,可推动全社会绿色发展。我国争取2060年前实现碳中和,科学家正在研究建立如图所示的二氧化碳新循环体系:下列说法正确的是( )①燃烧时化学能可以转化为热能 ②光能(或电能)可以转化为化学能 ③无机物和有机化合物可以相互转化 ④减少碳排放有利于缓解全球变暖 ⑤风电、光伏发电等新能源的开发和使用可减少碳排放A.①④B.②④⑤ C.①②③D.①②③④⑤
[解析] 汽油、甲醇转化为二氧化碳的过程中有化学能转化为热能和光能,同时将有机物转化为无机物,水转化为氢气过程中说明光能(或电能)可以转化为化学能,二氧化碳和氢气在一定条件下转化为汽油或甲醇,实现无机物向有机物的转化,二氧化碳综合利用减少了碳排放,有利于缓解全球变暖,风电、光伏发电等新能源的开发和使用可减少碳排放;综上所述,D项正确。
8. 下列关于化学与可持续发展的叙述错误的是( )A.海盐提纯时依次加入氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡B.煤、石油、天然气既是能源又是重要的化工原料C.绿色化学的核心思想是利用化学原理从源头减少或消除环境污染D.工业废渣的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则
我们可以从煤、石油、天然气中得到燃料和重要的化工原料,B正确;绿色化学的核心思想是利用化学原理从源头减少或消除环境污染,C正确;工业废渣的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则,D正确。
9. 下列物质是可以作为人体心脏及人工血管等人体植入物的高分子生物材料:下列关于上述高分子生物材料的说法中正确的是( )A.用于合成维通橡胶的单体是CH2 = CF—CF2—CF2—CF3B.用于合成有机硅橡胶的单体是 C.聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看作加聚反应的产物D.有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得
[解析] 维通橡胶是经加聚反应合成的,其单体是CH2 = CF2和CF2 CF—CF3,A错误;有机硅橡胶是 的缩聚产物,B正确、C错误;聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯的加聚产物,D错误。
10. [2023·山东枣庄二模] 聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如图:下列说法不正确的是( )A.乳酸有手性碳且可以发生取代、消去、氧化反应B.反应①是缩聚反应,反应②是取代反应C.反应③中,参与聚合的化合物F和E的物质的量之比是m∶nD.要增强改性PLA的水溶性,可增大m∶n的值
[解析] 同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由乳酸的结构简式可知,乳酸有手性碳,分子中含有羧基和醇羟基则可以发生取代反应,醇羟基邻碳上有氢原子能发生消去反应,醇羟基相连碳上有氢原子能够发生氧化反应,A正确;
由题干转化信息可知,反应①是缩聚反应,反应②是酯化反应即取代反应,B正确;由题干转化信息并结合质量守恒可知,反应③中,参与聚合的化合物F和E的物质的量之比是2m∶n,C错误;由题干转化信息可知,PLA中含有羟基数目越多,与水分子间能形成的氢键数目越多,溶解性越大,故要增强改性PLA的水溶性,可增大m∶n的值,D正确。
11. [2023·湖南长沙一中模拟] 木质纤维素代替传统的化石原料用于生产对二甲苯可以缓解日益紧张的能源危机,再利用对二甲苯为起始原料结合CO2生产聚碳酸对二甲苯酯可以实现碳减排,路线如下:
回答下列问题:(1)下列关于糖类的说法正确的是 (填标号)。 A.纤维素和淀粉互为同分异构体B.淀粉遇I2显蓝色,利用该现象可检验淀粉是否开始水解C.核糖和脱氧核糖是含有5个碳原子的单糖D.蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
[解析] 木质纤维素水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂下反应生成Ⅰ,Ⅰ和CO2发生反应生成Ⅱ,Ⅱ发生还原反应生成Ⅲ,Ⅲ和乙烯发生加成反应生成Ⅳ,Ⅳ发生还原反应生成Ⅴ,Ⅴ发生氧化反应生成Ⅵ,结合Ⅴ的分子式知,Ⅴ为 ;Ⅵ发生还原反应生成Ⅶ,Ⅶ和CO2发生缩聚反应生成Ⅷ。
[解析] (1)纤维素和淀粉都是高分子化合物,n不同,分子式不同,所以不互为同分异构体,A错误;淀粉遇I2显蓝色,检验淀粉是否水解实际上是检验葡萄糖而不是检验淀粉,B错误;核糖和脱氧核糖是含有5个碳原子的单糖,C正确;葡萄糖和果糖分子式相同但结构不同,所以二者互为同分异构体,蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水生成的二糖,所以蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖,D正确。
(2)Ⅰ分子中,手性碳原子的个数为 。 (3)Ⅲ→Ⅳ的反应类型为 ;Ⅵ的名称为 。
[解析] (2)同一碳原子连接4个不同原子或原子团为手性碳原子,如图中数字所示: ,Ⅰ分子中,手性碳原子的个数为4。(3)Ⅲ→Ⅳ的反应类型为加成反应;Ⅵ的名称为对苯二甲酸或1,4-苯二甲酸。
对苯二甲酸(1,4-苯二甲酸)
(4)化合物Ⅱ的同分异构体中核磁共振氢谱只有两组峰且峰面积之比为1∶1的是 ;化合物Ⅶ的芳香族同分异构体中符合下列条件的有 种(不含立体异构)。 ①最多能与相同物质的量的Na2CO3反应;②能与2倍物质的量的Na发生放出H2的反应。
[解析] (4)化合物Ⅱ的同分异构体中核磁共振氢谱只有两组峰且峰面积之比为1∶1的是 ;化合物Ⅶ的芳香族同分异构体中符合下列条件:①最多能与相同物质的量的Na2CO3反应;②能与2倍物质的量的Na发生放出H2的反应,说明含有1个酚羟基和1个醇羟基,如果取代基为—OH、—CH2CH2OH,两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构;如果取代基为—OH、—CH(OH)CH3,两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构;如果取代基为—OH、—CH3、—CH2OH,有10种位置异构,所以符合条件的同分异构体有16种。
(5)写出Ⅶ生成Ⅷ的化学方程式: 。
[解析] (5)Ⅶ和CO2发生缩聚反应生成Ⅷ,则Ⅶ生成Ⅷ的化学方程式为n +nCO2 +(n-1)H2O。
第44讲 生物大分子 合成高分子
考点一 生物大分子考点二 合成高分子考点三 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学经典真题·明考向作业手册
夯实必备知识 | 提升关键能力
(1)概念:多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。由 三种元素组成,大多数糖类化合物的通式为 。 (2)分类
(3)单糖——葡萄糖、果糖和戊糖①葡萄糖、果糖的组成和分子结构
CH2OH(CHOH)4CHO
③核糖与脱氧核糖核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分,它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。核糖的结构简式: ;脱氧核糖的结构简式: 。
(4)二糖——蔗糖和麦芽糖
(5)多糖——淀粉和纤维素①相似点a.都属于天然有机高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为 。 b.都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为 。 c.都是非还原糖,都不能发生银镜反应。②不同点a.通式中n值不同。b.淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
(1)氨基酸的概念:羧酸分子烃基上的氢原子被 取代后的产物。天然蛋白质水解后得到的几乎都是α-氨基酸,其通式为 ,官能团为 和 。 (2)氨基酸的化学性质①两性:如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为
②成肽反应:如两个丙氨酸分子成肽反应方程式为 (3)蛋白质的结构与性质①组成与结构:蛋白质含有C、H、O、N、S等元素,是由多种 通过 等相互连接形成的,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
(4)酶绝大多数酶是蛋白质,具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点:①条件温和;②具有高度的专一性;③具有高效催化作用。
(1)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。
(3)核酸的生物功能核酸是生物体遗传信息的载体,有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为基因。DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。RNA参与遗传信息的传递过程。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)糖类是人体所需的重要营养物质,淀粉分子中不含氮元素( )(2)蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质( )(3)天然蛋白质水解的最终产物一般是α-氨基酸( )(4)葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖、淀粉和纤维素均互为同分异构体( )
[解析] (4)淀粉和纤维素聚合度不同,不互为同分异构体。
(5)麦芽糖属于二糖,能发生水解,但不能发生银镜反应( )(6)氨基酸既可与盐酸反应,也可与氢氧化钠溶液反应 ( )(7)向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,析出的沉淀不溶于水( )
[解析] (5)麦芽糖能发生银镜反应。
[解析] (7)向蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液,析出的沉淀能溶于水。
2.我国科学家研发了葡萄糖的各种应用。Ⅰ.淀粉是绿色植物光合作用的产物,淀粉在酸或酶的作用下水解,生成一系列产物,最终生成葡萄糖。(1)聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料,主要用于制造可降解纤维、可降解塑料和医用材料。以葡萄糖为原料可以制备聚乳酸,相互转化关系如下:两分子的乳酸发生酯化反应可以生成六元环状化合物,写出该反应的化学方程式: 。
Ⅱ.葡萄糖在不同的氧化剂作用下可以发生以下转化关系:已知A和B都不能发生银镜反应,且以下几类有机化合物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH> 。(2)A脱水可得到具有五元环状结构的酯或具有六元环状结构的酯,写出A、B的结构简式: 、 。
HOCH2(CHOH)4COOH
HOOC(CHOH)4COOH
[解析] (2)葡萄糖的分子式为C6H12O6、结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,根据A、B的分子式可知,葡萄糖→A以及A→B均为氧化反应,结合“有机物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH> ”,A和B都不能发生银镜反应,则A的结构简式为HOCH2(CHOH)4COOH,B的结构简式为HOOC(CHOH)4COOH。
1.[2024·贵州贵阳七校联考] 葡萄糖酸锌是一种重要的补锌剂,工业上以葡萄糖、氧化锌、氧气为原料来制备葡萄糖酸锌,其反应过程如图,下列说法错误的是( )A.糖尿病患者可用新制氢氧化铜悬浊液检验其尿液中葡萄糖的含量B.每生成1 ml葡萄糖酸锌,理论上转移了4NA个电子C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物,其反应类型为消去反应D.葡萄糖中存在4个手性碳原子
[解析] 葡萄糖分子中含有的醛基能与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀,糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖,所以糖尿病患者可用新制氢氧化铜悬浊液检验其尿液中葡萄糖的含量,A正确;由有机物的转化关系可知,每生成1 ml葡萄糖酸锌,需要消耗1 ml氧气和2 ml葡萄糖,则理论上转移电子的数目为1 ml×4×NA ml-1=4NA,B正确;由有机物的转化关系可知,葡萄糖酸分子中含有的羧基与羟基发生分子内酯化反应生成含有六元环状结构的产物,C错误;由结构简式可知,葡萄糖中存在4个如下图*所示的连有4个不同原子或原子团的手性碳原子: ,D正确。
2.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:下列结论中正确的是( )A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉没有水解D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
[解析] 淀粉为多糖,遇到碘变蓝色,淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液,加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性,再加入碘水,因为碘水能够与氢氧化钠反应,通过该实验不能判断溶液中是否含有淀粉;在碱性环境下加入新制的氢氧化铜,产生砖红色沉淀,说明水解液中含有葡萄糖,淀粉已经水解,所以通过题述实验能够证明淀粉已经水解,但无法确定是否水解完全,故选D。
【易错警示】 检验糖类水解产物的注意事项1.检验蔗糖、淀粉水解产物时,必须先加入NaOH溶液中和作为催化剂的硫酸,再加入银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液进行检验,因为这两个反应都是在碱性条件下进行的。2.淀粉水解程度的判断方法(1)实验流程
3.下列有关蛋白质的说法不正确的是( )A.在紫外线、CuSO4溶液等作用下,蛋白质均会发生变性B.加热可破坏蛋白质中的氢键,而使病毒丧失生物活性死亡C.向蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液,有沉淀析出,再加蒸馏水,也不溶解D.浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤变黄是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应
[解析] 紫外线、CuSO4溶液等都可以使蛋白质分子结构发生变化失去生理活性,因此在它们的作用下,蛋白质均发生了变性,A正确;天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而加热变性后次级键被破坏,病毒死亡,B正确;
向蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液,会降低蛋白质的溶解度,使蛋白质析出,因此产生沉淀,再加蒸馏水时,析出的蛋白质会重新溶解,C错误;浓硝酸溅在皮肤上,由于皮肤的蛋白质分子中含有苯环,遇浓硝酸会发生显色反应而使皮肤变黄色,D正确。
4.某解热镇痛药主要用于治疗头痛、发烧,其主要化学成分的结构简式为 。下列有关该有机物的叙述正确的是( )A.分子式为C8H10NO2B.该有机物属于α-氨基酸C.其属于α-氨基酸的同分异构体有3种(不考虑立体异构)D.该有机物可与FeCl3溶液发生显色反应
[解析] 由所给结构简式知其分子式为C8H9NO2,A项错误;该有机物结构中不含—COOH和—NH2,B项错误;
属于α-氨基酸的同分异构体只有一种,即 ,C项错误;因结构中含酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,D项正确。
【易错警示】 蛋白质盐析和变性的比较
5.下列关于核酸的说法正确的是( )A.DNA的基本单元是脱氧核糖核酸,RNA的基本单元是核糖核酸B.DNA和RNA彻底水解的产物区别仅在于碱基不同C.DNA分子通常由两条链构成,RNA分子通常由一条链构成D.核酸都由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸构成
[解析] DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸,RNA的基本单元是核糖核苷酸,A错误;DNA和RNA彻底水解的产物中戊糖不同,碱基也不完全相同,B错误;DNA分子通常由两条链构成,RNA分子通常由一条链构成,C正确;核酸的基本单元核苷酸都由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸构成,D错误。
6.[2023·湖南衡东一中模拟] 某DNA分子结构的一部分如图所示。下列关于该部分的说法不正确的是( )A.1 ml该部分最多与7 ml H2发生加成反应B.胸腺嘧啶与酸或碱溶液均可反应生成盐C.DNA分子可通过氢键①②形成双螺旋结构D.该部分能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
[解析] 题图结构中碳碳双键和碳氮双键均能与氢气发生加成反应,酰胺基中的碳氧双键不能与氢气加成,故1 ml该部分最多与5 ml H2发生加成反应,A错误;胸腺嘧啶分子中含有酰胺基,能在酸或碱性条件下发生水解反应生成盐,B正确;
由题图可知结构中含有碱基,通过氢键①②形成碱基对,则DNA可通过氢键①②形成双螺旋结构,C正确;结构中含有碳碳双键,D正确。
1. 有机高分子化合物
相对分子质量从 到 甚至更大的化合物,称为高分子化合物,简称 。大部分高分子化合物是由小分子通过 反应制得的,所以常被称为聚合物或高聚物。
2. 高分子化合物的组成
(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的 。 (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的 单位,又称重复结构单元。 (3)聚合度:高分子链中含有的链节 ,以n表示。 如合成聚乙烯:
(1)加成聚合(加聚)反应由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物,既属于 反应,又属于聚合反应,如合成聚异戊二烯的化学方程式为 。
(2)缩合聚合(缩聚)反应单体分子间通过 生成高分子的反应,反应过程中伴有 (如H2O、HX等)的生成。如对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为 。
4. 高分子材料的分类及性质
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)聚乙烯、蛋白质、淀粉等高分子化合物均属于混合物( )(2)聚乙烯与乙烯的组成、结构、性质相同( )(3)天然橡胶( )是高聚物,不能使溴水褪色( )
[解析] (2)聚乙烯中没有碳碳双键,与乙烯的结构、性质不相同。
(7)盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞( )(8) 的单体是CH2 = CH2 和Cl—CH = CH2 ( )(9)聚乙烯塑料可用于包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品( )
(4)由氨基酸合成蛋白质发生加聚反应( )(5)由1,3-丁二烯合成顺丁橡胶发生加聚反应( )(6)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物( )
[解析] 的单体是
[解析] (4)由氨基酸合成蛋白质发生缩聚反应。
2.[2023·江苏阜宁中学模拟] 写出下列反应的化学方程式或结构简式。(1)丙烯制聚丙烯反应: 。 (2)以 为单体可生成氯丁橡胶,试写出该反应的化学方程式: 。
(3)高分子化合物 的单体结构简式为 。 (4)高分子化合物 单体结构简式为 。 (5)合成纤维 的化学方程式: 。
CH2 = CH2、CH2 = CHCH3
题组一 合成高分子的结构
1.[2023·安徽马鞍山第二次质检] 聚合物M用于缓释药物的载体,结构如图所示,下列说法错误的是( )A.含羧基类药物可借助酯化反应连接到M上,制成缓释药物B.M由CH2 = C(CH3)COOH和HOCH2CH2OH通过缩聚反应生成C.若平均相对分子质量为13130,则平均聚合度n为101D.每个链节中最多有5个碳原子共平面
2.[2023·河北石家庄部分学校联考] 聚草酸酯是可降解聚酯之一,其合成在实现绿色化学工艺中尤为重要。一种聚酯结构如图所示。下列说法正确的是( )A.此聚合物由三种单体聚合而成B.此聚酯是单体通过加聚反应聚合所得C.聚合物分子中含有两种官能团D.与含苯环的单体所含官能团类别相同且也含苯环的同分异构体只有两种
[解析] 此聚合物由四种单体聚合得到,即 、HO—CH2CH2—OH、HOOC—COOH、 ,A错误;生成此聚合物时发生的反应是缩聚反应,B错误;此聚合物分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,C错误;含苯环的单体为 ,与其官能团类别相同且也含苯环的同分异构体,即应含一个苯环、两个羧基,则分别为 、 ,D正确。
【规律小结】 高分子化合物单体的判断
题组二 合成高分子化合物的性质和用途
3.化学与生活、生产及环境密切相关。下列说法错误的是( )A.橡胶是一种有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎的必需原料B.以硅橡胶为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅橡胶是一种高分子材料C.天然橡胶的主要成分聚异戊二烯不能使溴水褪色D.将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构的主要目的是不同的
[解析] 橡胶是橡胶工业的基本原料,广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品,A正确;硅橡胶是一种高分子材料,B正确;
聚异戊二烯( )中含有碳碳双键,可以使溴水褪色,C错误;将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构的主要目的是不同的,前者主要是为了增大强度,后者主要是既吸水又不溶于水,D正确。
4.[2023·重庆二诊] 在卤水精制中,纳滤膜对Ca2+、Mg2+有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图(图中 表示链延长)。下列说法正确的是( )已知: A.J能脱除Ca2+、Mg2+可能与其存在阴离子有关B.MPD的核磁共振氢谱有5组峰C.J具有网状结构仅与单体AEPPS的结构有关D.合成J的反应为加聚反应
[解析] Ca2+、Mg2+能被脱除,是因为这两种离子与J中的阴离子发生结合,从而脱离水溶液,A正确;MPD的结构为 ,所以有4种不同化学环境的氢原子,B错误;J能形成网状结构,不仅能横向连接,还可以纵向连接,不仅是因为AEPPS,还因为TMC有三个酰氯,C错误;合成J是通过脱出小分子形成高分子,所以是缩聚反应,D错误。
考点三 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
一、化肥、农药的合理施用1.化肥分类:农业生产中,大量使用的化肥主要是 、 和 。 2.施用化肥(1)合理施用化肥,除了要考虑土壤的 、作物营养状况等因素,还必须根据化肥本身的 进行科学施用。 (2)不合理施用化肥的后果①过量施用不仅会造成浪费,部分化肥会随着雨水流入河流和湖泊,造成 ,产生 等污染现象。 ②不合理施用化肥还会影响土壤的 和土壤结构。
人类早期使用的农药有除虫菊、烟草等 和波尔多液、石灰硫黄合剂等 。后来,人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等 农药,使农药向着 、 和 的方向发展。
(1)农药可能会破坏害虫与天敌之间的 ,一些害虫还会产生 。 (2)蜜蜂等传粉昆虫对农药很敏感,大田用药如不注意就会引起这些昆虫的大量死亡。(3)农药施用方法、用量和时机不当,会造成 和 的农药残留超标,以及 、 和 的污染。
二、合理用药1.药物的种类很多,按照来源可以分为 与 。现有药物中的大部分属于 。 2.阿司匹林是一种重要的 。 (1)功效:具有 作用。 (2)不良反应:阿司匹林在人体内产生的 会刺激胃黏膜,长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。出现水杨酸反应是中毒的表现,应立即停药,并静脉滴注NaHCO3溶液。
(1)合理用药必须在医生、药师指导下,遵循安全、有效、经济和适当等原则,主要考虑 和 两个方面。(2)处方药和非处方药:(3)滥用药物的巨大危害:没有医生处方长期服用 或 ;滥用抗生素;运动员服用 、非法获得及使用受管制药物等,对个人和社会危害极大。
三、安全使用食品添加剂1.食品添加剂:食品添加剂是指为改善 和 ,以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。 2.食品添加剂的分类(1)按照来源可分为 的和 的两大类。 (2)按照主要功能可以分为二十多类。
3.几种常见食品添加剂着色剂、增味剂、膨松剂、凝固剂、防腐剂、抗氧化剂、营养强化剂。4.食品添加剂使用的基本要求(1)不应对人体产生任何健康危害。(2)不应掩盖食品腐败变质。(3)不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷,或者以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。(4)不应降低食品本身的营养价值。(5)在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。
四、化学与环境保护1.环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用 而造成的 破坏,以及 和 所造成的环境污染。 2.“三废”污染(1)“三废”主要指 、 和 。 (2)大气污染物主要来自 和工业生产过程中产生的 及其携带的 。
(3)工农业生产和生活中产生的污水往往含有复杂的成分,任意排放会导致 和 的污染,必须经过多步处理才能达到排放标准。污水的处理方法常用的有 、 和 等。 (4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物的处理应遵循 、 和 的原则,达到 和 这两个重要目的。
五、绿色化学1.绿色化学也称 化学。 2.核心思想改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从 或 环境污染。
题组一 化学品的合理使用
1.[2023·辽宁实验中学模拟] 下列关于化学品合理使用的说法中,正确的是 ( )A.OTC需要凭医生处方才能从药房或药店获得,且必须在医生的指导下使用B.农药的开发需本着“高效、低毒、低残留”的原则C.常见的天然色素有β-胡萝卜素、红曲红、柠檬黄、靛蓝等D.抗坏血酸(即维生素C)是水果罐头中常用的营养强化剂
[解析] OTC为非处方药,不需要凭医生处方就能从药房或药店获得,A错误;农药的开发需本着“高效、低毒、低残留”的原则,以减少对环境的污染和危害,B正确;常见的天然色素有β-胡萝卜素、红曲红,而柠檬黄、靛蓝等为合成色素,C错误;抗坏血酸(即维生素C)具有还原性,是水果罐头中常用的抗氧化剂,D错误。
2.化学与社会生活密切相关。下列有关说法错误的是( )A.为防止食用油变质,可向其中加入叔丁基对苯二酚作抗氧化剂B.过量服用阿司匹林引起酸中毒后,可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒C.橡胶的硫化程度越高,强度和弹性越大D.DNA的结构和生理活性都与氢键在生命现象中的作用有关
[解析] 酚类物质具有还原性,为防止食用油变质,可向其中加入叔丁基对苯二酚作抗氧化剂,A正确;过量服用阿司匹林引起酸中毒后,可用静脉注射NaHCO3溶液,B正确;橡胶的硫化程度越高,强度越大,但弹性越差,C错误;DNA的结构和生理活性都与氢键在生命现象中的作用有关,D正确。
题组二 环境保护与绿色化学
3.[2022·广东珠海阶段测试] 资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究课题,下列说法不正确的是( )A.在规定范围内合理使用食品添加剂,对人体健康不会产生不良影响B.施用化肥和农药是保障农作物增产、减少农作物损失的重要措施C.处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,并要在医生的指导下使用D.当前,新能源使用量已超过化石能源,成为人类使用的主要能源
[解析] 食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质,在规定范围内使用食品添加剂,一般认为对人体健康无害,A正确;为使农作物增产,应该合理施用化肥和农药,B正确;处方药必须凭医师处方和药师指导才能购买和使用,C正确;当前,人类使用的主要能源仍为化石能源,故D错误。
4.食品、大气、工业尾气中SO2均需严格检测或转化吸收。下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是( )A.滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度B.沉淀法:用Ba(OH)2溶液沉淀SO2,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大气中SO2的浓度C.氨酸法:用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应,将富集后的SO2循环使用D.石灰—石膏法:常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧化可用于生产石膏
[解析] A项,葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,对SO2的检测有干扰,错误;B项,大气中的CO2能与Ba(OH)2溶液形成沉淀,对SO2的检测有干扰,错误;C项,氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2,SO2可以循环使用,正确;D项,常温下石灰石不与SO2反应,不能吸收尾气中的SO2,错误。
1. [2023·新课标全国卷] 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是( )A.该高分子材料可降解B.异山梨醇分子中有3个手性碳C.反应式中化合物X为甲醇D.该聚合反应为缩聚反应
[解析] 该高分子中含有酯基,可以降解,故A项正确;如图所示: ,1个异山梨醇分子中有4个手性碳,故B项错误;根据质量守恒定律可知X为甲醇,故C项正确;该聚合反应过程中有小分子甲醇生成,属于缩聚反应,故D项正确。
2. [2023·海南卷] 化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列说法不合理的是( )A.为增强药效,多种处方药可随意叠加使用B.现代化肥种类丰富,施用方法需依据对象营养状况而定C.规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值D.在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用
[解析] 多种处方药可随意叠加使用,相互间可能发生化学反应,需要按照医嘱和药物说明进行使用,A错误;化肥的施用方法需依据对象营养状况针对性地选择不同的化肥,B正确;
规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度,保持食品营养价值,提高食品的口感,C正确;在种植业中,植物浸取试剂类医药也应慎重选用,D正确。
3. [2023·浙江卷] 下列说法不正确的是( )A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物B.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味D.聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料
[解析] 糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,A项错误;蛋白质(含苯环)溶液遇浓硝酸产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色,B项正确;不同水果中含有不同特殊香味的低级酯类物质,C项正确;聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料制品可以反复加热熔融加工,为热塑性塑料,D项正确。
4. [2023·北京卷] 一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是( )A.PHA的重复单元中有两种官能团B.PHA可通过单体 缩聚合成C.PHA在碱性条件下可发生降解D.PHA中存在手性碳原子
[解析] PHA的重复单元中只含有酯基一种官能团,A错误;由PHA的结构可知其为聚酯,可由单体 缩聚合成,B正确;PHA为聚酯,碱性条件下可发生降解,C正确;PHA的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子,D正确。
5. [2023·湖北卷] 中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是( )A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键C.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
[解析] 纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖,参与构成植物的细胞壁,A正确;纤维素结构中含较多的羟基,链间能形成多个氢键,使其不能与水形成氢键,故纤维素难溶于水,B正确;纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,说明碱性体系主要破坏的是纤维素链间的氢键,促进其溶解,C正确;纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,则低温提高了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性,D错误。
6. [2023·湖南卷] 葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:下列说法错误的是( )A.溴化钠起催化和导电作用B.每生成1 ml葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2 ml电子C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
[解析] 由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且Br-在阳极上被氧化为Br2,然后Br2与H2O反应生成HBrO和Br-,HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和Br-,溴离子在该过程中的质量和化学性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A正确;2 ml Br-在阳极上失去2 ml电子后生成1 ml Br2,由转化关系可知,2Br2~2HBrO~2葡萄糖~2葡萄糖酸~葡萄糖酸钙,因此,每生成1 ml葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 ml电子,B不正确;
葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,能通过分子内酯化反应生成六元环状结构的酯: ,C正确;葡萄糖分子中含有醛基、羟基,醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应,羟基能与羧酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应,与羟基相连的C原子的邻位C原子上有H原子,能发生消去反应,D正确。
1. 高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
[解析] 芦苇中含有天然纤维素,可用于制造黏胶纤维,故A正确;聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,故B错误;淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,故C正确;大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料,故D正确。
2. 《天工开物》中记载:“凡乌金纸由苏、杭造成,其纸用东海巨竹膜为质。用豆油点灯,闭塞周围,只留针孔通气,熏染烟光而成此纸。每纸一张打金箔五十度……”下列说法错误的是( )A.“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关B.“巨竹膜”为造纸的原料,主要成分是纤维素C.豆油的主要成分油脂属于天然高分子化合物D.打金成箔,说明金具有良好的延展性
[解析] 由题干可知,“乌金纸”是“用豆油点灯,闭塞周围,只留针孔通气,熏染烟光而成此纸”,故“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关,A项正确;造纸的原料主要是纤维素,故“巨竹膜”为造纸的原料,主要成分是纤维素,B项正确;豆油的主要成分是油脂,但不属于高分子化合物,C项错误;打金成箔,说明金具有良好的延展性,D项正确。
3. 核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如下,它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是( )A.核酸也可能通过人工合成的方法得到B.酶是有机化合物,催化活性与温度有关C.该核酸水解生成的碱基中含有氮元素D.该核酸完全水解生成的酸是H3PO3
[解析] 采用有机合成反应或酶促合成反应可进行核酸大分子的合成,A正确;酶的本质是有机物,绝大多数是蛋白质,极少数是RNA,RNA也是有机物,酶催化活性与温度有关,B正确;碱基是形成核苷的含氮化合物,所以该核酸水解生成的碱基中含有氮元素,C正确;从图中可分析,该核酸完全水解生成的酸是H3PO4,D错误。
4. 下列关于药品和食品添加剂的说法中正确的是( )A.处方药的包装上印有“OTC”标识B.阿司匹林的化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用,长期大量服用对人体无害C.果汁饮料中可以添加适量苯甲酸钠,苯甲酸钠是一种抗氧化剂D.味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其主要成分为谷氨酸钠
[解析] “OTC”是非处方药的标识,故A错误;长期大量使用阿司匹林会出现不良反应,如水杨酸反应,故B错误;苯甲酸钠是一种防腐剂,可以抑制细菌的滋生,防止食品变质,故C错误;味精的主要成分为谷氨酸钠,是一种鲜味调味料,易溶于水,其水溶液有浓郁鲜味,故D正确。
5. 一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:下列关于该高分子的说法正确的是( )A.结构简式: B.氢键对该高分子的性能没有影响C.完全水解得到的高分子有机物,含有的官能团为羧基和碳碳双键D.完全水解得到的小分子有机物,具有4种不同化学环境的氢原子
[解析] 根据题中隐形眼镜材料的聚合物片段可知,该高分子的链节为 ,则该高分子的结构简式为 ,故A正确;氢键为一种特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质,如熔沸点,故B错误;该高分子完全水解的产物为 和HOCH2CH2OH,其中高分子有机物为 ,含有的官能团为羧基,故C错误;根据C选项的分析,水解得到的小分子有机物为HOCH2CH2OH,有2种不同化学环境的氢原子,故D错误。
1. [2023·北京首都师大附中月考] 核酸、糖类、油脂、蛋白质是重要的生命物质,下列说法正确的是( )A.DNA中核苷酸链间通过共价键形成的双螺旋结构,属于超分子B.纤维素和淀粉都属于多糖,且互为同分异构体C.绝大多数酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质D.NH4Cl溶液和CuSO4溶液均可使蛋白质变性,丧失生理活性
[解析] DNA中核苷酸链的碱基通过氢键成对结合,形成双螺旋结构,A错误; 同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,淀粉和纤维素虽都写成(C6H10O5)n,但n值不同分子式不同,不互为同分异构体,B错误;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,C正确;NH4Cl溶液可使蛋白质盐析,不发生变性,CuSO4溶液可使蛋白质变性,丧失生理活性,D错误。
[解析] RNA主要存在于细胞质中,D错误。
2. 下列说法中不正确的是( )A.组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸B.利用盐析可以分离和提纯蛋白质C.DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状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
3. 我国一科研团队正致力研发“由链霉菌产生聚酮合成酶(PKS)”在有空气存在下“组装”物质的机理。物质M( )的“组装”过程如图所示(注:KS、AT等代表不同的酶),下列有关说法错误的是( )A.M中含有四种官能团,可以发生取代反应、加聚反应、缩聚反应B.温度会影响“组装线”的“组装”效率C.将四种“聚酮合成酶”交换顺序,则不可以组装出该物质D.上述流程如能大规模应用,可实现化工生产的“绿色化”,原子利用率达100%
[解析] M有羟基、羧基、羰基、碳碳双键四种官能团,可以发生取代反应、加聚反应、缩聚反应,A正确;“聚酮合成酶”(由链霉菌产生)是一种蛋白质,也是高效催化剂,在一定的温度范围内催化活性最好,温度过低或过高均会影响“组装线”的“组装”效率,B正确;将四种“聚酮合成酶”交换顺序,不可以“组装”出该物质,顺序不同结构不同,C正确;题述流程如能大规模应用,“组装”过程中没有有害物质生成,可实现化工生产的“绿色化”,“组装”的过程就是断键和成键的过程,四种原料的单个分子中碳原子总数为12,而1个M分子中只有10个碳原子,碳原子利用率没有达到100%,D错误。
4. 图甲是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图乙所示,下列说法正确的是( )A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子间形成的极性共价键B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物,都能发生银镜反应C.胞嘧啶(图乙)的分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和酰胺基D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
[解析] 脱氧核糖核酸中含有C—C,为非极性键,故A错误;2-脱氧核糖与葡萄糖结构不同,所含官能团数目不同,二者不互为同系物,故B错误;由结构简式可知,胞嘧啶中含有酰胺基、氨基、碳碳双键和碳氮双键,故C错误;由结构简式可知,磷酸、2-脱氧核糖和碱基可通过一定的方式结合成脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸聚合生成脱氧核糖核酸,故D正确。
5. 化学与生活密切相关。下列有关物质的使用不合理的是( )A.碳酸氢铵作食品膨松剂B.谷氨酸钠作营养强化剂C.苯甲酸钠作食品防腐剂D.维生素C用作抗氧化剂
[解析] 碳酸氢铵受热分解放出气体,常用作食品膨松剂,A合理;谷氨酸钠常用作食品提鲜,是食品添加剂,B不合理;苯甲酸钠常用作食品防腐剂,C合理;维生素C具有还原性,常用作抗氧化剂,D合理。
考点二 化学品的合理使用 环境保护与绿色化学
6. [2023·河北邢台六校月考] 化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )A.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阴极法B.疫苗一般应冷藏避光存放,以避免蛋白质变性C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境D.泡沫灭火器可用于一般的灭火,但不适用于电器灭火
[解析] 镁的活动性比铁强,镁失去电子发生氧化反应,电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极法,A错误;疫苗一般应冷藏避光存放,以避免蛋白质在外界条件改变时变性,B正确;用水性漆替代传统的油性漆,可减少甲醛污染,有利于健康及环境,C正确;泡沫灭火器可用于一般的灭火,泡沫含有水,故不适用于电器灭火,D正确。
7. [2023·北京大兴区期末] 碳中和作为一种新型环保形式,可推动全社会绿色发展。我国争取2060年前实现碳中和,科学家正在研究建立如图所示的二氧化碳新循环体系:下列说法正确的是( )①燃烧时化学能可以转化为热能 ②光能(或电能)可以转化为化学能 ③无机物和有机化合物可以相互转化 ④减少碳排放有利于缓解全球变暖 ⑤风电、光伏发电等新能源的开发和使用可减少碳排放A.①④B.②④⑤ C.①②③D.①②③④⑤
[解析] 汽油、甲醇转化为二氧化碳的过程中有化学能转化为热能和光能,同时将有机物转化为无机物,水转化为氢气过程中说明光能(或电能)可以转化为化学能,二氧化碳和氢气在一定条件下转化为汽油或甲醇,实现无机物向有机物的转化,二氧化碳综合利用减少了碳排放,有利于缓解全球变暖,风电、光伏发电等新能源的开发和使用可减少碳排放;综上所述,D项正确。
8. 下列关于化学与可持续发展的叙述错误的是( )A.海盐提纯时依次加入氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡B.煤、石油、天然气既是能源又是重要的化工原料C.绿色化学的核心思想是利用化学原理从源头减少或消除环境污染D.工业废渣的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则
我们可以从煤、石油、天然气中得到燃料和重要的化工原料,B正确;绿色化学的核心思想是利用化学原理从源头减少或消除环境污染,C正确;工业废渣的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则,D正确。
9. 下列物质是可以作为人体心脏及人工血管等人体植入物的高分子生物材料:下列关于上述高分子生物材料的说法中正确的是( )A.用于合成维通橡胶的单体是CH2 = CF—CF2—CF2—CF3B.用于合成有机硅橡胶的单体是 C.聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看作加聚反应的产物D.有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得
[解析] 维通橡胶是经加聚反应合成的,其单体是CH2 = CF2和CF2 CF—CF3,A错误;有机硅橡胶是 的缩聚产物,B正确、C错误;聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯的加聚产物,D错误。
10. [2023·山东枣庄二模] 聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如图:下列说法不正确的是( )A.乳酸有手性碳且可以发生取代、消去、氧化反应B.反应①是缩聚反应,反应②是取代反应C.反应③中,参与聚合的化合物F和E的物质的量之比是m∶nD.要增强改性PLA的水溶性,可增大m∶n的值
[解析] 同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由乳酸的结构简式可知,乳酸有手性碳,分子中含有羧基和醇羟基则可以发生取代反应,醇羟基邻碳上有氢原子能发生消去反应,醇羟基相连碳上有氢原子能够发生氧化反应,A正确;
由题干转化信息可知,反应①是缩聚反应,反应②是酯化反应即取代反应,B正确;由题干转化信息并结合质量守恒可知,反应③中,参与聚合的化合物F和E的物质的量之比是2m∶n,C错误;由题干转化信息可知,PLA中含有羟基数目越多,与水分子间能形成的氢键数目越多,溶解性越大,故要增强改性PLA的水溶性,可增大m∶n的值,D正确。
11. [2023·湖南长沙一中模拟] 木质纤维素代替传统的化石原料用于生产对二甲苯可以缓解日益紧张的能源危机,再利用对二甲苯为起始原料结合CO2生产聚碳酸对二甲苯酯可以实现碳减排,路线如下:
回答下列问题:(1)下列关于糖类的说法正确的是 (填标号)。 A.纤维素和淀粉互为同分异构体B.淀粉遇I2显蓝色,利用该现象可检验淀粉是否开始水解C.核糖和脱氧核糖是含有5个碳原子的单糖D.蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
[解析] 木质纤维素水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂下反应生成Ⅰ,Ⅰ和CO2发生反应生成Ⅱ,Ⅱ发生还原反应生成Ⅲ,Ⅲ和乙烯发生加成反应生成Ⅳ,Ⅳ发生还原反应生成Ⅴ,Ⅴ发生氧化反应生成Ⅵ,结合Ⅴ的分子式知,Ⅴ为 ;Ⅵ发生还原反应生成Ⅶ,Ⅶ和CO2发生缩聚反应生成Ⅷ。
[解析] (1)纤维素和淀粉都是高分子化合物,n不同,分子式不同,所以不互为同分异构体,A错误;淀粉遇I2显蓝色,检验淀粉是否水解实际上是检验葡萄糖而不是检验淀粉,B错误;核糖和脱氧核糖是含有5个碳原子的单糖,C正确;葡萄糖和果糖分子式相同但结构不同,所以二者互为同分异构体,蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水生成的二糖,所以蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖,D正确。
(2)Ⅰ分子中,手性碳原子的个数为 。 (3)Ⅲ→Ⅳ的反应类型为 ;Ⅵ的名称为 。
[解析] (2)同一碳原子连接4个不同原子或原子团为手性碳原子,如图中数字所示: ,Ⅰ分子中,手性碳原子的个数为4。(3)Ⅲ→Ⅳ的反应类型为加成反应;Ⅵ的名称为对苯二甲酸或1,4-苯二甲酸。
对苯二甲酸(1,4-苯二甲酸)
(4)化合物Ⅱ的同分异构体中核磁共振氢谱只有两组峰且峰面积之比为1∶1的是 ;化合物Ⅶ的芳香族同分异构体中符合下列条件的有 种(不含立体异构)。 ①最多能与相同物质的量的Na2CO3反应;②能与2倍物质的量的Na发生放出H2的反应。
[解析] (4)化合物Ⅱ的同分异构体中核磁共振氢谱只有两组峰且峰面积之比为1∶1的是 ;化合物Ⅶ的芳香族同分异构体中符合下列条件:①最多能与相同物质的量的Na2CO3反应;②能与2倍物质的量的Na发生放出H2的反应,说明含有1个酚羟基和1个醇羟基,如果取代基为—OH、—CH2CH2OH,两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构;如果取代基为—OH、—CH(OH)CH3,两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构;如果取代基为—OH、—CH3、—CH2OH,有10种位置异构,所以符合条件的同分异构体有16种。
(5)写出Ⅶ生成Ⅷ的化学方程式: 。
[解析] (5)Ⅶ和CO2发生缩聚反应生成Ⅷ,则Ⅶ生成Ⅷ的化学方程式为n +nCO2 +(n-1)H2O。
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