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专题 37 生物大分子 合成高分子
(建议完成时间:45分钟 实际完成时间:_______分钟)
目 录
考点一 生物大分子
考点二 合成高分子
考点一 生物大分子
1.(2023·云南楚雄·统考模拟预测)中国科学家首次成功研制并产业化了全淀粉可生物降解材料-----
“淀粉塑料”。糖果“塑料盒”可以降解,快递“泡沫塑料”可以吃入口中,药物胶囊有了成本低且安全
的替代品。下列有关叙述错误的是
A.“淀粉塑料”降解最终产物为CO 和HO
2 2
B.葡萄糖、麦芽糖和淀粉互为同系物
C.推广使用“淀粉塑料”有助于节能和环保
D.“淀粉塑料”属于环保型高分子材料
【答案】B
【解析】A.“淀粉塑料”中含有碳、氢、氧元素,则降解最终产物为CO 和HO,A正确;B.同系物是指
2 2
结构相似、分子组成相差若干个“CH”原子团的有机化合物;葡萄糖、麦芽糖和淀粉不互为同系物,B错
2
误;C.“淀粉塑料”可以生物降解,解决了白色污染问题,推广使用“淀粉塑料”有助于节能和环保,C
正确;D.“淀粉塑料”为合成有机高分子物质,且可以生物降解,故属于环保型高分子材料,D正确;故
选B。
2.(2023·天津河西·统考三模)下列有关核糖(结构简式如下图所示)的说法正确的是
1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!A.与葡萄糖属于同系物 B.碳原子均是 杂化
C.能发生氧化反应 D.属于生物大分子
【答案】C
【解析】A.葡萄糖的结构简式为HOCH(CHOH)CHO,葡萄糖和核糖结构不相似且比核糖多1个CHOH,所以
2 4
二者不互为同系物,故A错误;B.分子中饱和碳原子采用sp3杂化,醛基中的碳原子采用sp2杂化,故B
错误;C.分子中醛基、-CHOH、-CH(OH)-都能发生氧化反应,故C正确;D.生物大分子是指生物体细胞
2
内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子,该分子相对分子质量较小,属于小分子化合物,故D错误;故选:
C。
3.(2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测)下列关于有机物的说法不正确的是
A.醋酸纤维极易燃烧,可用于生产塑料和涂料等
B.蛋白质可能在搅拌、振荡过程中发生变性
C.油脂能促进维生素A、D、E、K的吸收
D.淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂等
【答案】A
【解析】A.醋酸纤维不易燃烧,A错误;B.蛋白质在搅拌、振荡等物理因素的影响下容易发生变性,B正
确;C.油脂能促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收,C正确;D.淀粉中含有羟基能发生酯化
反应,经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂、可降解塑料等,D正确;故选A。
4.(2023·北京朝阳·统考三模)下列说法不正确的是
A.鸡蛋清溶液中滴入浓硝酸,微热后生成黄色沉淀
B.核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖、碱基
C.油脂属于酯类,在碱性条件下水解为甘油和高级脂肪酸盐
D.多糖都可被人体消化,最终水解为葡萄糖
【答案】D
【解析】A.鸡蛋清的主要成分是能与浓硝酸发生显色反应的蛋白质,则鸡蛋清溶液中滴入浓硝酸,微热
后会因显色反应和蛋白质变性而生成黄色沉淀,故A正确;B.核酸一定条件下能发生水解反应,水解的最
终产物是磷酸、戊糖、碱基,故B正确;C.油脂是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,在碱性条件下能发生皂
化反应甘油和高级脂肪酸盐,故C正确;D.纤维素是多糖,人体中不含有使纤维素水解的酶,所以纤维素
不可被人体消化,故D错误;故选D。
5.(2023·山东聊城·统考三模)下列关于有机物说法错误的是
A.食用油中可加入微量叔丁基对苯二酚等抗氧化剂,以防止食用油氧化变质B.核苷酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
C.很多单糖,以及寡糖和多糖中的单糖单元多以环状结构的形式存在
D.胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质,胰岛素结构中含有二硫键
【答案】B
【解析】A.食用油中可加入微量叔丁基对苯二酚等抗氧化剂,以防止食用油氧化变质,A正确;B.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,核苷酸的组成核酸的基本单元,B错误;
C.很多单糖,以及寡糖和多糖中的单糖单元多以环状结构的形式存在,C正确;D.胰岛素是最先被确定
氨基酸序列的蛋白质,胰岛素结构中含有二硫键,D正确。故选B。
6.(2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模)2022年诺贝尔生理或医学奖授予古DNA研究领域的
科学家。下列有关DNA的叙述错误的是
A.DNA中含C、H、O、N等元素
B.DNA水解的最终产物为磷酸、葡萄糖和碱基
C.DNA分子的双螺旋结构两条链上的碱基通过氢键作用
D.DNA和RNA均以核苷酸为基本构成单元,且RNA分子一般呈单链状结构
【答案】B
【解析】A.DNA中含C、H、O、N、P等元素,故A正确;B.DNA水解的最终产物为磷酸、脱氧核糖和碱基,
故B错误;C.DNA分子的双螺旋结构两条链上的碱基之间形成氢键,通过氢键作用将两条链连接,故C正
确;D.DNA为脱氧核糖核酸,RNA为核糖核酸,两者均以核苷酸为基本构成单元,其中RNA一般呈单链状
结构,DNA呈双螺旋结构,故D正确;故选:B。
7.(2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测)清华大学的研究团队将古老的养蚕技术与碳
纳米管和石墨烯结合,发现通过给蚕宝宝喂食含有碳纳米管和石墨烯的桑叶,可以获得更加牢固的蚕丝纤
维。下列说法正确的是
A.碳纳米管和石墨烯互为同素异形体 B.碳纳米管具有丁达尔效应
C.石墨烯像烯烃一样,是一种有机物 D.蚕丝纤维的主要成分是纤维素
【答案】A
【解析】A.碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质,互为同素异形体,故A正确;B.碳纳米管在合适的
分散剂中才能形成胶体分散系,故B错误;C.石墨烯是一种很薄的石墨片,属于单质,而有机物一般是指
含碳化合物,如烯烃中含有碳、氢元素,故C错误;D.蚕丝的主要成分是蛋白质,故D错误;故选A。
8.(2023·江西鹰潭·统考二模)中科院天津工业生物技术研究所科研团队在实验室首次实现了以CO 为
2
原料人工合成淀粉,其合成路线如图所示。设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
AA.标准状况下,22.4LCHOH中含有的中子数为14N
3 A
B.1molCHOH中共面的原子数目最多为4N
3 A
C.30gHCHO和DHA混合物中含有的C原子数目为2N
A
D.1mol淀粉与足量乙酸发生酯化反应,消耗CHCOOH分子的数目为3N
3 A
【答案】B
【解析】A.标准状况下,CHOH为液体,22.4LCHOH中含有的中子数不为14N,故A错误;B.甲烷分子为
3 3 A
正四面体,最多有三个原子共面,其中有一个氢原子被羟基取代,羟基两个原子共线,碳氧键可以旋转则
一个甲醇分钟最多四个原子共面,1molCHOH中共面的原子数目最多为4N,故B正确;C.30gHCHO碳原子
3 A
数为 , 30g DHA含有的C原子数目为 ,30gHCHO和DHA混合物
中含有的C原子数目为N,故C错误;D.1mol葡萄糖含有5mol羟基可以和5mol乙酸酯化,1mol淀粉可
A
以在乙酸下水解成nmol葡萄糖分子,nmol葡萄糖与足量乙酸发生酯化反应,消耗CHCOOH分子的数目为不
3
为3N,不考虑淀粉水解只考虑酯化反应,1mol淀粉也不知道淀粉分子量的多少也无法确定其酯化反应需
A
要消耗多少乙酸,故D错误;故选:B。
9.(2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测)生物大分子具有比有机小分子更为丰富的性质,
能完成多种复杂的生物功能。下列有关说法正确的是
A.具有一级结构的蛋白质分子主要通过共价键使肽链形成特定的二级结构
B.利用淀粉酶可以在温和的条件下高效催化大豆蛋白的水解
C.断裂ATP分子中磷酸与磷酸之间形成的磷酸酐键需要吸收较多能量
D.某DNA分子中胸腺嘧啶(T)数量约占碱基总数的32%,则鸟嘌呤(G)数量约占碱基总数的18%
【答案】D
【解析】A.具有一级结构的蛋白质分子主要通过氢键使肽链形成特定的二级结构,故A错误;B.酶具有
专一性,淀粉酶不能催化大豆蛋白的水解,故B错误;C.ATP分子中磷酸与磷酸之间形成的磷酸酐键是高
能磷酸键,高能磷酸键易断裂,吸收能量较少,故C错误;D.胸腺嘧啶(T)数量约占碱基总数的32%,胞
嘧啶的数量约占碱基总数的18%,则鸟嘌呤(G)数量约占碱基总数的18%,故D正确;选D。
10.(2023·天津南开·统考二模)新冠病毒是一种具有包膜的RNA病毒,包膜的主要成分是蛋白质和脂
质。核酸检测就是检测新冠病毒的RNA.下列说法不正确的是
A.核酸中含有磷酯键B.核酸和蛋白质都是生物大分子
C.蛋白质能发生水解反应,而核酸不能发生水解反应
D.一定浓度的含氯消毒液可使新冠病毒中的蛋白质变性
【答案】C
【解析】A.由核苷酸形成核酸的过程属于酯化反应,形成磷酯键,所以核酸中含有磷酯键,A正确;B.
核酸是由核苷酸聚合形成的大分子,蛋白质是由氨基酸缩聚反应形成的大分子,所以核酸和蛋白质都是生
物大分子,B正确;C.蛋白质在酶的催化作用下能水解成多肽,最终水解产物为氨基酸,核酸在酶的催化
作用下,最终水解为核苷酸,二者均能发生水解反应,C错误;D.新冠病毒为蛋白质,与强氧化性的含氯
消毒液会使蛋白质变性而失去活性,D正确;故选C。
考点二 合成高分子
1.(2023·重庆渝中·重庆巴蜀中学校考模拟预测)下列反应可制备导电高分子化合物:
下列说法错误的是
A.X分子中所有碳原子共平面
B.Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.X和Y生成Z的反应为加聚反应
D.X和Y的核磁共振氢谱中,峰的组数相同
【答案】A
【解析】A.饱和碳原子直接相连的原子为四面体结构,故X分子中所有碳原子不会共平面,A错误;B.Y
中含有不饱和碳碳键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.X和Y生成Z的反应为单体通过加成反应
生成高聚物的反应,为加聚反应,C正确;D.X为对称结构,存在5种氢;Y为不对称结构,存在5种氢;
故核磁共振氢谱中,峰的组数相同,D正确;故选A。
2.(2023·山东潍坊·统考三模)足球世界杯所用的气球、旗帜、哨子、足球、球衣等多由PVC(聚氯乙
烯)、ABS、PU(聚氨酯)、T(涤纶)等材料制成。下列有关合成高分子的说法正确的是
A.PVC: 的单体可发生加成反应、取代反应B.PU: 是加聚反应的产物
C.涤纶: 中含酯基、酮羰基、醚键等官能团
D.ABS: 由四种单体聚合而成
【答案】A
【解析】A. 的单体为CH=CHCl,含有碳碳双键可发生加成反应,含氯原子可发生取代
2
反应,故A正确;B.由结构简式可知PU链节中含有酯基,酰胺键,应为缩聚产物,故B错误;C.由结构
简式壳子涤纶中只含酯基,不含酮羰基和醚键,故C错误;D.ABS的单体由CH=CHCN、CH=CH- CH=CH、
2 2 2
苯乙烯三种,故D错误;故选:A。
3.(2023·云南昆明·统考二模)一种聚碳酸酯类高分子材料的结构如图所示。下列关于该高聚物说法
正确的是
A.存在对映异构体
B.不能发生氧化反应
C.由 和 聚合而成
D.1 mol该有机物最多可与(n+2) mol NaOH反应
【答案】C
【解析】A.对映异构体又称为旋光异构体,二者分子中原子间的连接方式和次序都相同,只是分子的构
型不同,分子中存在手性碳原子,分子才具有对映异构体,题给的聚碳酸酯类高分子材料的结构中,不存
在手性碳原子,所以不存在对映异构体,A不正确;B.题给的聚碳酸酯类高分子材料的结构中,端基含有
酚羟基,能被氧气氧化,该有机物能够燃烧,所以能发生氧化反应,B不正确;C.从高分子的结构可以看
出,在生成此高聚物的同时,有CHOH生成,采用逆推法,可确定该高聚物由 和
3两种单体聚合而成,C正确;D.1 mol该有机物发生水解,可生成nmol
、nmol 和1molCHOH,最多可与4n mol NaOH反应,D不正确;
3
故选C。
4.(2023·山东德州·统考三模)共价有机框架(COFs)是一类具有平面、多孔网状结构的材料,其在催
化、能量储存等领域有潜在的应用。一种COFs材料 的合成如图所示。(图中 表示链的延长)。
已知:
下列说法错误的是
A.E的分子式为 ,且所有原子均可能共平面
B.F分子中碳原子有3种杂化方式
C.合成 的过程中发生了缩聚反应
D.己二醛也可与F合成COFs材料
【答案】D
【解析】A.根据图中E的结构简式得到E的分子式为 ,由于苯ongoing12个原子共平面,醛基中
三个原子共平面,碳碳单键可以旋转,因此分子中所有原子均可能共平面,故A正确;B.F分子苯环上的
他碳原子、碳氮双键上的碳原子价层电子对数为3,杂化方式为sp2杂化,饱和碳原子价层电子对数为4,
杂化方式为sp3杂化,碳氮三键上的碳原子价层电子对数为2,杂化方式为sp杂化,因此分子中碳原子有3
种杂化方式,故B正确;C.合成 的过程中生成了高聚物的同时还生成了水分子,因此该反应是缩
聚反应,故C正确;D.共价有机框架(COFs)是一类具有平面、多孔网状结构的材料,己二醛中原子不在同一平面内,因此己二醛也可与F反应生成的产物不是平面结构,故D错误。综上所述,答案为D。
5.(2023·北京朝阳·统考三模)密胺树脂是一种应用广泛的仿瓷餐具,它是由三聚氰胺(
)和另一种单体M在一定条件下缩聚得到的网状结构的聚合物,部分结构如下。
已知:
下列推测不合理的是
A. 经加成反应可得到三聚氰胺 B.另一种单体M是
C.合成密胺树脂时还有水产生 D.密胺树脂难溶于水
【答案】B
【分析】由题干及信息可已知得:三聚氰胺与甲醛反应得到线型聚合物
,生成的线型聚合物继续与
甲醛反应即可进一步反应生成网状结构的密胺树脂。
【解析】A. 经加成反应可得到三聚氰胺:3 → ,A不符合;
B. 据分析,另一种单体M是甲醛、不是 , B符合;C. 据分析,合成密胺树脂时还有水产生,C
不符合;
D. 密胺树脂为网状结构,属于体型高分子化合物,难溶于水,D不符合;答案选B。
6.(2023·山东济南·山东师范大学附中校考模拟预测)葫芦 脲 家族分子是一种具有空腔的桶状大杯、两端开口的超分子主体,可以很好地包结有机分子、阳离子和其他客体分子(如图甲所
示),在分子识别、药物载体等方而有广泛应用。葫芦 脲(结构如图乙)可由A( )和B在一
定条件下合成,下列说法不正确的是
A.葫芦 脲中空腔端口的羰基以配位键形式与阳离子形成超分子
B.B物质可发生氧化反应、还原反应、加成反应
C. 与 合成葫芦 脲的反应类型是缩聚反应
D. 分子存在2个手性碳原子
【答案】D
【分析】由题意可知,生成葫芦[n]脲的反应为 与甲醛一定条件下发生缩聚反应生成葫芦[n]
脲和水,则B为甲醛。
【解析】A.由图可知,葫芦 脲中具有孤对电子的空腔端口的羰基氧原子与具有空轨道的阳离子以配位
键形式形成超分子,故A正确;B.甲醛分子中含有醛基,一定条件下能发生氧化反应、还原反应、加成反
应,故B正确;C.由分析可知, 与甲醛一定条件下发生缩聚反应生成葫芦[n]脲和水,故C
正确;D.由结构简式可知, 分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故D
错误;故选D。7.(2023·河北保定·统考二模)甲基丙烯酸甲酯( )在一定条件下发生反应得到
线型聚合物a,再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物x,x的结构片段如下:
已知:
下列说法正确的是
A.形成线型聚合物a的过程发生了缩聚反应
B.交联形成网状结构是通过线型聚合物a和丙二醇反应制得
C.在一定条件下网状结构聚合物x水解,可实现交联剂b的回收再利用
D.交联过程中有水生成
【答案】C
【解析】A.结合网状聚合物的结构片段可知,甲基丙烯酸甲酯生成线型聚合物a过程中,碳碳双键发生了
加聚反应,A错误;B.结合已知信息,线型聚合物a中含有酯基,能够和乙二醇交联形成网状结构,B错
误;C.网状结构聚合物x具有酯基能水解,一定条件下网状聚合物的水解产物之一为乙二醇,则可以实现
交联剂b的回收再利用,C正确;D.根据已知信息可推知,线型聚合物a与交联剂b作用形成网状结构聚
合物和醇,没有水生成,D错误;答案选C。
8.(2023·江西景德镇·统考二模)高聚物A在生物医学上有广泛应用。以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲
基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)为原料合成路线如下:
下列说法正确的是A.HEMA中有二种官能团
B.NVP分子式为CHNO
6 8
C.高聚物A可以发生取代、消去、氧化反应
D.HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A
【答案】C
【解析】A.由题干中HEMA的结构简式可知,HEMA中有碳碳双键、酯基和羟基等三种官能团,A错误;B.
由题干中NVP的结构简式可知,NVP分子含有6个碳原子、9个氢原子、1个氮原子、1个氧原子,其分子
式为CHNO,B错误;C.由题干中高聚物A的结构简式可知,高聚物A中含有醇羟基、酯基等故可以发生
6 9
取代反应,醇羟基的邻碳原子上有H故能发生消去反应,含有醇羟基且连碳上有H故能发生氧化反应,C
正确;D.由题干反应方程式可知,HEMA和NVP是碳碳双键之间发生加聚反应生成高聚物,D错误;故答案
为:C。
9.(2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测)一种高分子材料(G)在生产、生活中用途广泛,其结构
如图所示。[G的相对分子质量为M,合成G的两种单体的相对分子质量分别为a和b]。下列叙述正确的是
A.G属于支链型,具有热塑性 B.两种单体发生缩聚反应合成G
C.G在碱性条件下较稳定,难降解 D.G的聚合度
【答案】B
【解析】A.G属于非支链型高分子,具有热固性,故A错误;B.根据高分子结构可以判断是由两种单体
发生缩聚反应合成,故B正确;C.高分子G中含酯基,在碱性条件下可降解,故C错误;D.G的链节相对
分子质量为(a+b-36),聚合度 ,故D错误;答案选B。
10.(2023·内蒙古乌兰察布·统考二模)2022年诺贝尔化学奖表彰了科学家在“click chermistry”研
究领域的突出贡献。某课题组运用叠氮一炔环加成的“click chemistry”原理成功研制了一种较高玻璃
化温度的聚合物P,合成路线如图所示:已知:
请回答:
(1)化合物A的名称为 ; 化合物E的结构简式为 。
(2)下列说法正确的是 (填序号)。
A.化合物B分子中所有的碳原子共平面
B.红外光谱法可以测定化合物D分子中的含氧官能团
C. 化合物D和F发生缩聚反应生成P
D.聚合物P在碱性条件下可以稳定存在
(3)化合物C与足量NaOH的水溶液充分反应的化学方程式是 。
(4)已知F的结构为: 。F中官能团的名称为 ,写 出一种同时满足下
列条件的F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体) 。
①核磁共振氢谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
②只含有两个共边的六元环
③含有 结构片段,不含-C≡C-键(5)设计以苯和苯乙炔为原料制备 的合成路线: (用流程图表示,无机试剂,
有机溶剂任选)。
【答案】(1) 对二甲苯 HOCHCHBr
2 2
(2)AB
(3) +4NaOH +2HOCHCHOH+2NaBr
2 2
(4) 碳碳三键、酯基 (或 、 、
)
(5) 。
【分析】根据A的化学式和D的结构简式,可知A的结构简式为 ,A被酸性高锰酸钾氧化得到B,则
B为 ,根据已知以及B、D的化学式,可知C为 、E为HOCHCHBr。
2 2【解析】(1)A的结构简式为 ,其名称为对二甲苯。根据已知和D的结构简式可知E的结构简式为
HOCHCHBr。
2 2
(2)A.B为对苯二甲酸,苯环上的C原子以及和苯环直接相连的C原子共平面,A项正确;B.红外光谱
法可用于测定有机化合物中的官能团,B项正确;C.化合物D和F发生加聚反应生成P,C项错误;D.聚
合物P含有酯基,会在碱性条件下水解,D项错误。
答案选AB。
(3)C的结构简式是 ,和NaOH的水溶液发生水解反应,化学方程式为
+4NaOH +2HOCHCHOH+2NaBr。
2 2
的水溶液
(4)F含有的官能团为碳碳三键、酯基。F的化学式为CHO,不饱和度为6,则满足条件的有机物有
8 6 4
、 、 、 。
(5)采用逆合成分析法,根据已知可知 是由 和
反应得到,则根据所给信息合成 即可。合适的合成路线为。