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第43 讲 生命中的基础有机化学物质
合成有机高分子
1.葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]和核糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)都是人类生命活动不可缺
少的物质,根据两者的结构,下列有关葡萄糖和核糖的叙述不正确的是
A.两者互为同系物
B.两者都是还原性糖,都可以和银氨溶液反应形成银镜
C.两者都可以和乙酸发生反应
D.等物质的量的葡萄糖和核糖分别和足量的金属钠反应,生成氢气的物质的量之比为5∶4
【答案】A
【解析】A 项,两物质在分子组成上相差一个CHOH 原子团,不是相差一个CH2原子团,故两者不互为同
系物,错误;B 项,两分子中都含有醛基,都为还原性糖,可以被弱氧化剂(如银氨溶液、新制氢氧化铜悬
浊液)氧化,正确,C 项,两分子中都含有羟基,可以和乙酸发生反应,正确;D 项,葡萄糖分子中含5 个
羟基,核糖分子中含4 个羟基,和足量钠反应生成氢气的物质的量之比为5∶4,正确。
2.有关葡萄糖与果糖的下列说法中,不正确的是
①二者互为同分异构体 ②二者都易溶于水 ③二者都能发生银镜反应、都能与新制的Cu(OH)2反应生成
砖红色沉淀 ④葡萄糖能发生酯化反应,而果糖不能 ⑤都能与H2发生加成反应生成六元醇 ⑥果糖是最
甜的糖,而葡萄糖并不甜
A.①②③
B.④⑤
C.④⑥
D.⑥
【答案】C
【解析】①葡萄糖与果糖的分子式都是C6H12O6,但二者结构不同,因此二者互为同分异构体,①正确;
②葡萄糖是多羟基醛,果糖是多羟基酮,羟基是亲水基,因此二者都易溶于水,②正确;
③葡萄糖是多羟基醛,分子中含有醛基,能够发生银镜反应,也可以被新制Cu(OH)2悬浊液氧化而产生砖
红色沉淀;果糖是多羟基酮,在羟基的影响下也酮基可以转化为醛基,因此果糖也能发生银镜反应,也可
以与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,③正确;
④葡萄糖、果糖分子中都含有多个羟基,因此二者都能发生酯化反应,④错误;
⑤葡萄糖与果糖分子式都是C6H12O6,葡萄糖是多羟基醛,果糖是多羟基酮,因此二者都能与H2发生加成
反应生成六元醇,⑤正确;
⑥果糖是最甜的糖,而葡萄糖也具有甜味,但不如果糖甜,⑥错误;
1
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综上所述可知:有关葡萄糖与果糖的说法中不正确的是④⑥,故合理选项是C。
3.关于淀粉和纤维素关系的叙述中不正确的是
A.都是非还原糖
B.都符合分子式(C6H10O5)n
C.互为同分异构体
D.都是天然高分子化合物
【答案】C
【解析】A.淀粉和纤维素都是由葡萄糖脱水缩合而来,都属于非还原糖,A 项正确;
B.淀粉和纤维素分子式均可写成(C6H10O5)n,二者都是由多个葡萄糖脱水而成的,B 项正确;
C.淀粉与纤维素都是有机高分子化合物,虽然分子式都可写成(C6H10O5)n,但是n 的数值不相同,通常纤
维素的更大;因此二者并非同分异构体,C 项错误;
D.淀粉和纤维素都属于天然的有机高分子化合物,来源甚广,D 项正确;
答案选C。
4.某物质的结构简式为
,关于该物质的叙述正确的是
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有三种
【答案】C
【解析】
A.一定条件下与氢气反应可以生成
,不生成硬脂酸甘油酯,A 项错误;
B.据A 分析,也不是成软脂酸甘油酯,B 项错误;
C.其在碱性条件下水解得到高级脂肪酸钠,为肥皂的主要成分,C 项正确;
D.与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有两种,分别为:
和
两种,
D 项错误;
答案选C。
5.下列说法正确的是
2
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A.蛋白质加热后会变性,这种变化是不可逆的
B.人体中的氨基酸不能由自身合成的属于非必需氨基酸
C.牛奶中含量最多的物质是蛋白质,不是水
D.所有蛋白质均含有C、H、O、N、S 五种元素
【答案】A
【解析】A.蛋白质在加热后会变性,这种变化是不可逆的,例如煮熟的蛋白不会变成蛋清,A 正确;
B.人体中的必需氨基酸不能由自身合成,必须从外界摄取,B 错误;
C.牛奶中含量最多的是水,其次是蛋白质,C 错误;
D.蛋白质由氨基酸构成,并不是所有的氨基酸均含有S 元素,但一定含有C、H、O、N 这四种元素,D
错误;
6.下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是
①人工合成的具有生命活力的蛋白质—结晶牛胰岛素是我国科学家在1965 年首次合成的;
②重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒;
③浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色,是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应;
④蛋白质溶液里的蛋白质分子能透过半透膜;
⑤显色反应和灼烧都能用来检验蛋白质;
⑥酶是一种重要的蛋白质,在高温下有很强的活性,几乎能催化身体中的各类反应。
A.①④
B.①④⑤
C.④⑥
D.③⑤⑥
【答案】C
【解析】
①人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965 年首次合成的,故①正确;
②重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒,故②正确;
③浓硝酸溅在皮肤上使皮肤呈黄色,是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应,故③正确;
④蛋白质溶液属于胶体,蛋白质溶液里的蛋白质分子不能透过半透膜,故④不正确;
⑤显色反应和灼烧都能用来检验蛋白质,故⑤正确;
⑥大部分酶是蛋白质,在高温下变性,故⑥不正确;
故答案:C。
7.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
3
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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
8.下列高分子化合物是由一种单体缩聚制得的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
A.
是由乙烯和丙烯通过加聚反应得到的,故A 错误;
B. 高聚物
的链节主链中含有酯基,说明该高聚物是由单体
经缩
聚反应形成的,故B 正确;
C. 由高聚物的结构简式
可知,其链节主链中含有酯基,说明生成高聚
物的反应属于缩聚反应,单体为己二酸和乙二醇,故C 错误;
D. 由高聚物的结构简式
可知,其链节中含有2 个碳原子,是由乙烯通过加聚反应得到的,
4
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故D 错误;
故选B。
9.丁腈橡胶(如图)具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的原料是
①CH2=CH-CH=CH2②CH3-C≡C-CH3③CH2=CH-CN ④CH3-CH=CH-CN ⑤CH3-CH=CH2⑥CH3-CH=CH-
CH3
A.③⑥
B.②③
C.①③
D.④⑤
【答案】C
【解析】
从红线位置断开
得到两个链节原料,然后单键变双键,可
得:①CH2=CH-CH=CH2、③CH2=CH-CN,故选:C。
10.某同学设计淀粉利用方案如下图所示:
其中A 能催熟水果,B 是高分子化合物,D 是有水果香味的物质。
请回答以下问题:
(1)“C6H12O6”的名称是________;C 中含有的官能团名称是____________。
(2)A→B 的反应类型为______;C→D 的反应类型为______。
(3)写出下列转化的化学方程式:
①A→B:___________________;
②C→D:______________________;
③CH3CH2OH→CH3CHO:__________________。
【答案】 葡萄糖 羧基 加聚反应 取代(酯化)反应
nCH2=CH2
5
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【解析】
(1)淀粉水解生成C6H12O6的物质是葡萄糖,所以分子式为C6H12O6的物质名称为葡萄糖;C 是乙酸,结构简
式是:CH3COOH,其中所含官能团是-COOH,名称为羧基;
(2)A 是CH2=CH2,分子中含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应产生聚乙烯,反应类型是加聚反应;
反应方程式为:nCH2=CH2
;
C 是CH3COOH,与乙醇在浓硫酸存在的条件下发生酯化反应,产生乙酸乙酯和水,因此反应类型为酯化
反应(或取代反应);
(3)①A→B 是乙烯发生加聚反应产生聚乙烯,反应方程式为:nCH2=CH2
;
②C→D 是乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂条件下,加热发生酯化反应产生乙酸乙酯和水,反应方程式为:
;
③乙醇分子中由于羟基连接的C 原子上含有2 个H 原子,可以在Cu 作催化剂条件下加热,被氧气氧化为
乙醛,该反应的方程式为:
1.金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:
下列关于金丝桃苷的叙述,不正确的是
A.可以和氢气发生加成反应,1mol 金丝桃苷最多可以和7mol 氢气加成
B.能发生消去反应
C.有5 个手性碳原子
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D.一定量该有机物分别和足量Na、NaOH 反应,消耗两者物质的量之比为2∶1
【答案】A
【解析】
A.1mol 金丝桃苷含2mol 苯环,能与6molH2加成,1mol 碳碳双键,能与1molH2加成,1mol 酮羰基,能
与1molH2加成,总共能与8molH2加成,A 错误;
B.金丝桃苷中含醇羟基,且含β-H,能发生消去反应,B 正确;
C.人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子,金丝桃苷中有5 个手性碳原子,如图*所示:
,C 正确;
D.1mol 金丝桃苷中含4mol 醇羟基、4mol 酚羟基,1mol 醇羟基能与1molNa 反应,1mol 酚羟基能与
1molNa 反应,醇羟基不与NaOH 反应,1mol 酚羟基能与1molNaOH 反应,因此1mol 金丝桃苷能消耗
8molNa、4molNaOH,消耗Na、NaOH 的物质的量之比为2:1,D 正确;
答案选A。
2.维生素C 在人体中有抗氧化延缓细胞衰老的作用,以葡萄糖为原料制取维生素C 的过程如下,下列说法
不正确的是
A.维生素C 分子中只有1 个手性碳原子
B.葡萄糖通过还原反应制得山梨糖醇
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C.山梨糖醇制维生素C 需经氧化、酯化等反应过程
D.向维生素C 溶液中滴加碘的淀粉溶液,蓝色褪去(反应为
+I2→
+2HI),该反应中维生素C 被氧化
【答案】A
【解析】
A.连4 个不同基团的C 原子为手性碳原子,则维生素C 分子含有两个手性碳原子,A 项错误;
B.由图可知,由葡萄糖转化为山梨糖醇的过程中,-CHO 转化为-CH2OH,有机化学中去氧或加氢的反应
为还原反应,因此葡萄糖通过还原反应制得山梨糖醇,B 项正确;
C.由图可知,山梨糖醇制维生素C 的过程中,1 号(如图:
)位置处的-CH2OH 被氧化为羧
基(-COOH),生成的羧基与2 号C 上的羟基(-OH)发生了酯化反应,因此需经氧化、酯化等反应过程,
C 项正确;
D.由方程式可知,维生素C 的分子式为C6H8O6,化合物
的分子式为C6H6O6,有机化
学中去氢或加氧的反应为氧化反应,因此该反应属于氧化反应,D 项正确;
答案选A。
3.下列实验操作、现象、结论中,正确的是
操作
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后,向水
解液中加入碘水
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
B
将乙醇与浓硫酸在170°C 反应生成的气体,通入
酸性高锰酸钾溶液
KMnO4溶液紫色褪
去
乙醇发生消去反应得
到乙烯
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C
将乙醛滴入到溴水中
溴水褪色
乙醛和溴水发生了加
成反应
D
向3 mL 5%的CuSO4溶液中滴加3~4 滴2%的氢氧
化钠溶液,再向其中加入0.5 mL 蔗糖溶液,加热
没有出现砖红色沉
淀
蔗糖是非还原性糖
【答案】A
【解析】
A.向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后,溶液显酸性,向水解液中加入碘水,溶液不变蓝色,溶液
中淀粉水解完全,A 结论正确;
B.加热时,生成的气体中含有挥发的乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色,则高锰酸钾褪色不能证明得
到乙烯,B 结论错误;
C.将乙醛滴入到溴水中,溴水中的次溴酸具有强氧化性,而乙醛具有较强的还原性,发生了氧化反应,C
结论错误;
D.检验蔗糖是否具有还原性,需要在碱性溶液中进行,D 操作错误;
答案为A。
4.据《自然》杂志报道,在300~400°C 的高温下,将砂糖(主要成分为蔗糖)用加热方法使其形成焦糖与碳之
间的“半成品碳”状态,再放进硫酸中高温加热,生成了一种叫“焦糖烯”的物质,其分子式为
C36H50O25。下列有关说法正确的是
A.蔗糖的水解产物之一在碱性条件下加热,可与银氨溶液反应
B.“半成品碳”是碳元素的一种新单质,与C60都是碳元素的同素异形体
C.向蔗糖中加入浓硫酸发生一系列反应,浓硫酸主要体现吸水性和酸性
D.焦糖烯是一种新型的烯烃,其能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】A
【解析】
A.蔗糖水解生成果糖和葡萄糖,葡萄糖是还原糖,可以与银氨溶液发生银镜反应,A 正确;
B.“半成品碳”再放进硫酸中高温加热,可以生成分子式为C36H50O25的“焦糖烯”,因此可知“半成品
碳”不能是碳单质,B 错误;
C.浓硫酸与蔗糖反应过程中,蔗糖变黑是因为浓硫酸的脱水性,变黑后体积膨胀是C 与浓硫酸在高温下
发生氧化还原反应生成大量SO2和CO2气体,体系了浓硫酸的强氧化性,C 错误;
D.焦糖烯中含有O 元素,属于烃的衍生物,不是烯烃,D 错误;
5.亚油酸又称顺,顺-9,12-十八碳二烯酸,在玉米油中的含量达50%以上,经常食用玉米油可降低人体血
清中的胆固醇,有预防动脉粥样硬化等作用,因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。下列有关说法正
9
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确的是
A.玉米油属于酯类,能水解
B.玉米油没有固定的熔、沸点,常温下为固态
C.亚油酸不能使溴水褪色
D.
亚油酸与足量
发生加成反应,最多消耗
【答案】A
【解析】
A.玉米油是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,能水解,A 项正确;
B.玉米油常温下为液态,B 项错误;
C.亚油酸分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应使溴水褪色,C 项错误;
D.
亚油酸中含
碳碳双键,与足量
发生加成反应,最多消耗
,D 项错误;
答案选A。
6.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。
7.下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是
A.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2 种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
【答案】A
【解析】
10
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A 项,加热能使蛋白质发生变性,杀死流感病毒,正确;B 项,蛋白质遇重金属离子会变性,氨基酸与重
金属离子的作用不属于变性,错误;C 项,α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽可生成4 种二肽,
自身脱水可形成2 种二肽,不同分子间脱水可形成2 种二肽(α-氨基丙酸的羧基脱羟基与α-氨基苯丙酸的
氨基脱氢或α-氨基丙酸的氨基脱氢与α-氨基苯丙酸的羧基脱羟基),错误;D 项,氨基酸溶于过量NaOH
溶液,其中羧基与NaOH 反应生成酸根阴离子,在电场作用下向正极移动,错误;答案选A。
8.下列有关蛋白质的叙述中不正确的是
A.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液, 有蛋白质析出, 如再加水也不溶解
B.蛋白质溶液中的蛋白质分子能透过滤纸, 但不能透过半透膜
C.重金属盐能使蛋白质变性, 但吞服“钡餐”(BaSO4)不会引起中毒
D.浓硝酸溅在皮肤上, 能使皮肤呈黄色是因为蛋白质和浓硝酸发生颜色反应
【答案】A
【解析】
A.在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,说明饱和硫酸铵溶液可使蛋白质的溶解性变小,
此过程叫做蛋白质的“盐析”为物理变化,若再加水,还能溶解,此为蛋白质的再生,故A 错误;
B.蛋白质溶液是胶体,胶粒能透过滤纸,但不能透过半透膜,故B 正确;
C.钡餐”的成分是硫酸钡,硫酸钡不溶于盐酸,无法生成钡离子,不会引起中毒,故C 错误;
D.皮肤中的蛋白质,遇浓硝酸发生颜色反应,显黄色,故D 正确;
故答案为A
9.某聚合物X 的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.X 可通过缩聚反应合成
B.1 mol X 最多可消耗
C.X 完全水解的产物之一可用作化妆品中的保湿剂
D.邻苯二甲酸是合成X 的单体之一
【答案】B
【解析】
A.邻苯二甲酸与
发生缩聚反应生成高分子X,A 正确;
11
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B.X 中含
个
,1 个
,则1 mol X 最多可消耗
,B 错误;
C.X 完全水解的产物之一为丙三醇,其可用作化妆品中的保湿剂,C 正确;
D.邻苯二甲酸与
发生缩聚反应生成高分子X,故邻苯二甲酸和
是
合成X 的单体,D 正确;
故选B。
10 根据下列高分子化合物回答问题:
聚丙烯酸钠
涤纶
酚醛树脂
(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是______________________,反应类型是
________________________。
(2)合成涤纶需要两种单体,其中能和 NaHCO3反应的单体的结构简式是__________________,其核磁
共振氢谱的峰面积之比是__________________________。
(3)①合成酚醛树脂需要两种单体,和这两种单体均可以发生反应的试剂是__________(填字母序号)。
A.H2 B.Na
C.Na2CO3 D.溴水
②
和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应,此反应的化学方程式是
____________________________________________________。
【答案】
加聚反应
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1:2(或2:1) ad
【解析】
(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是
,该反应是加聚反应,故答案为
;
加聚反应;
(2)涤纶
是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成;
能和NaHCO3反应,核磁共振氢谱的峰面积比是1:2,故答案为
;1:2(或2:
1);
(3)①合成酚醛树脂
的单体是苯酚和甲醛,苯酚和甲醛能与氢气发生加成反应,溴水与
甲醛能够发生氧化还原反应,与苯酚能够发生取代反应,故答案为ad;
②
和
乙
醛
反
应
的
方
程
式
可
以
表
示
为
:
,
故
答
案
为
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