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第四章　生物大分子
第一节　糖类
◆ 学习任务一　糖类的组成和分类
1.下列关于糖类的说法正确的是 (　)
A.糖类物质的组成都符合Cm(H2O)n
B.单糖就是分子组成简单的糖
C.含有醛基的糖是还原糖
D.淀粉、纤维素都是多糖,其分子式相同
2.按糖类的现代定义,下列物质不属于糖类的是 (　)
①　
②
③
④
A.②③ B.①④ C.③④ D.②④
◆ 学习任务二　单糖
3.科学家已经发明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。下列有关说法中不正确的是 (　)
A.葡萄糖不能发生水解反应
B.葡萄糖属于单糖
C.检测时NaAuCl4发生氧化反应
D.葡萄糖可以通过绿色植物的光合作用合成
4.核糖和脱氧核糖是人类生命活动中不可缺少的物质,它们的结构简式分别为CH2OH(CHOH)3CHO和CH2OH(CHOH)2CH2CHO,在一定条件下它们都能发生的反应是(　)
①氧化　②还原　③酯化　④水解　⑤加成
⑥中和
A.①②③⑤ B.①③④ C.③④⑤ D.④⑤⑥
◆ 学习任务三　二糖
5.下列关于蔗糖的说法中,不正确的是 (　)
A.向蔗糖中加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫生成
B.向蔗糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热,不发生银镜反应
C.向蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,水浴加热,看不到有银镜生成
D.蔗糖的相对分子质量是葡萄糖的2倍
6.某学习小组设计的蔗糖水解反应如图所示(夹持装置省略)。下列说法错误的是 (　)
A.稀硫酸和热水浴都能增大蔗糖水解的速率
B.滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性
C.加热至沸腾后试管内生成黑色沉淀
D.实验现象证明蔗糖水解有还原性物质生成
◆ 学习任务四　多糖
7.对于淀粉和纤维素两种物质,下列说法正确的是 (　)
A.二者都能水解,但水解的最终产物不相同
B.二者含有C、H、O三种元素的质量分数相同
C.它们都属于糖类,且都是能溶于水的高分子
D.二者都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
8.淀粉在人体内被转化成葡萄糖为机体提供能量,是重要的食品工业原料。淀粉能发生如图所示转化过程,下列说法错误的是 (　)
A.反应③可为人体提供能量
B.反应①④都是水解反应
C.淀粉属于天然有机高分子
D.麦芽糖的分子式为C12H22O11
9.[2024·北京汇文中学期末] 我国科学家成功利用CO2和H2人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如下图所示。下列说法不正确的是 (　)
资料:部分物质的结构简式
二羟基丙酮:;
淀粉:。
A.CO2分子中σ键和π键个数比为1∶1
B.甲醇沸点高于甲醛,是因为甲醇分子间能形成氢键
C.淀粉分子中存在手性碳原子
D.甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为sp3
10.核糖与脱氧核糖分别是生物体遗传物质核糖核酸与脱氧核糖核酸的重要组成部分,其结构简式如图所示。
　　
下列关于核糖与脱氧核糖的说法正确的是 (　)
A.核糖与脱氧核糖均为非还原糖
B.核糖与脱氧核糖互为同分异构体
C.核糖与脱氧核糖、葡萄糖互为同系物
D.核糖与脱氧核糖均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
11.葡萄糖在生物体内会发生分子内反应形成葡萄糖的半缩醛(如图所示),物质A和B分别为两种葡萄糖半缩醛,下列说法正确的是 (　)
　
A.形成半缩醛时发生了取代反应
B.葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H10O6
C.物质A分子不具有手性碳原子
D.半缩醛的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
12.如图所示的各物质中,E、F为具有香味的液态有机化合物。
已知相关物质被氧化的顺序:RCHO>RCH2OH>R(R1)CHOH。
(1)B→E的反应类型是　　　　,F、C的结构简式分别为　　　　　　　　、　　　　　　　　　　;E、F两种物质的关系是　　　　。
(2)试剂Ⅲ最可能是　　　　　　,D的结构简式为 　　　　　　　　　　　　　。
(3)下列对淀粉与A物质的有关描述中,正确的是　　　　(填字母)。
a.均能发生水解反应
b.均属于糖类,且均有甜味
c.可用碘水或银氨溶液将它们的溶液区别开
d.A脱水缩合可得到淀粉
(4)1 mol D物质与足量B发生与B→E相同反应类型的反应时,最多可消耗　　　　 mol B。
(5)写出下列有关反应的化学方程式。
A→B的第一步反应[试剂Ⅱ是①新制的Cu(OH)2、②H+]: 　　　　　　　　　　　　　;
A→G:　 　　　　　　　　　　　　　　　。
第四章　生物大分子
第一节　糖类
1.C　[解析] 脱氧核糖的分子式为C5H10O4,不符合Cm(H2O)n,A项不正确;糖类按照能否水解以及水解后的产物分为单糖、低聚糖和多糖,B项不正确;含醛基的糖能够被银氨溶液、新制的氢氧化铜悬浊液等氧化,称为还原糖,C项正确;淀粉、纤维素都是多糖,都可用通式(C6H10O5)n表示,但n值不同,分子式不同,D项不正确。
2.A　[解析] 糖为多羟基醛、多羟基酮以及水解能产生多羟基醛或多羟基酮的物质;可知②③不符合定义,不是糖类。
3.C　[解析] 葡萄糖是不能水解的单糖,A、B正确;检测时NaAuCl4被葡萄糖还原,发生还原反应,C不正确;绿色植物通过光合作用可以在光照条件下将CO2和水合成葡萄糖,D正确。
4.A　
5.D　[解析] 浓硫酸具有脱水性和强氧化性,向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖脱水碳化,可观察到颜色变黑,浓硫酸与碳发生氧化还原反应,生成二氧化硫和二氧化碳,所以有泡沫生成,A正确;蔗糖分子中没有醛基,向蔗糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热,不发生银镜反应,B正确;蔗糖与稀硫酸共热后,如果不加氢氧化钠中和硫酸,而是直接滴加银氨溶液,水浴加热,则看不到有银镜生成,C正确;蔗糖的相对分子质量为342,葡萄糖的相对分子质量是180,D不正确。
6.C　[解析] 稀硫酸是蔗糖水解反应的催化剂,催化剂能增大反应速率,热水浴相当于对反应体系加热,温度升高,反应速率增大,故A正确;酸性条件下,新制的氢氧化铜会与稀硫酸发生酸碱中和反应,影响后续蔗糖水解产物的检验,滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性,消除稀硫酸对后续实验的影响,故B正确;蔗糖在稀硫酸存在、水浴加热时发生水解生成葡萄糖和果糖,然后滴加NaOH溶液调pH至碱性,再滴加新制的Cu(OH)2悬浊液,葡萄糖能与新制的氢氧化铜发生反应,加热至沸腾后,试管内生成砖红色氧化亚铜沉淀,故C错误;氢氧化铜转化为氧化亚铜,Cu元素化合价降低,被还原,证明蔗糖水解有还原性物质生成,故D正确。
7.B　[解析] 二者都能水解,且水解的最终产物都是葡萄糖,A错误;二者的最简式相同,则含有C、H、O三种元素的质量分数相同,B正确;它们均属于糖类,且都是高分子,淀粉不溶于冷水,在热水中部分溶解,纤维素不溶于水,C错误;二者都可用(C6H10O5)n表示,均不能发生银镜反应,D错误。
8.B　[解析] 葡萄糖在人体内经酶的催化发生氧化反应放出热量,即反应③能为人体提供能量,A正确;反应①是水解反应,反应④是葡萄糖在酒化酶作用下产生乙醇和CO2,不是水解反应,B错误;淀粉属于天然有机高分子,C正确;麦芽糖是二糖,其分子式为C12H22O11,D正确。
9.D　[解析] 已知CO2的结构简式为OCO,且知单键均为σ键,双键为一个σ键和一个π键,三键为一个σ键和两个π键,故CO2分子中σ键和π键个数比为2∶2=1∶1,A正确;甲醇中含有羟基,故甲醇能够形成分子间氢键,甲醛中不含氢键,故导致甲醇沸点高于甲醛,B正确;已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,结合题干淀粉的结构简式可知,淀粉分子中存在手性碳原子,C正确;甲醇分子CH3OH中C原子周围形成4个σ键,则其价层电子对数为4,采用sp3杂化,而二羟基丙酮分子()中中间含碳氧双键的碳原子周围形成了3个σ键,无孤电子对,价层电子对数为3,采用sp2杂化,另外两个碳原子周围形成4个σ键,则其价层电子对数为4,采用sp3杂化,D错误。
10.D　[解析] 核糖与脱氧核糖分子中都含有醛基,具有强还原性,因此二者都属于还原糖,A错误;核糖的分子式为C5H10O5,脱氧核糖的分子式是C5H10O4,二者分子式不同,因此不能互为同分异构体,B错误;同系物是结构相似,在分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物,核糖的分子式为C5H10O5,脱氧核糖的分子式是C5H10O4,葡萄糖的分子式是C6H12O6,可见它们在分子组成上不是相差CH2的整数倍,因此核糖与脱氧核糖、葡萄糖不互为同系物,C错误;核糖与脱氧核糖分子中的羟基与醛基均会被酸性高锰酸钾溶液氧化,故二者均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。
11.D　[解析] 形成半缩醛时,可以看成醇羟基与醛基发生了分子内的加成反应,葡萄糖、葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H12O6,三者互为同分异构体,A、B错误,D正确;物质A的1个分子中含有5个手性碳原子,C错误。
12.(1)酯化反应(或取代反应)　
HOOC(CHOH)4COOH　互为同分异构体
(2)H2　CH2OH(CHOH)4CH2OH　(3)cd　(4)6
(5)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
CH2OH(CHOH)4CHO2C2H5OH+2CO2↑
[解析] 由B、C、D分子中均有6个碳原子,并结合A是淀粉的水解产物可知,A是葡萄糖,A被氧化成B(葡萄糖酸);由C的分子式及已知信息中不同物质被氧化的顺序可知,C的结构简式为HOOC(CHOH)4COOH;由D的分子式及生成途径可知,D为己六醇,试剂Ⅲ是H2。B在浓硫酸作用下发生分子内酯化反应生成环状酯E、F。(3)葡萄糖不能发生水解反应;淀粉本身没有甜味;葡萄糖能与银氨溶液反应而淀粉不能,淀粉遇碘显蓝色而葡萄糖不能;葡萄糖通过脱水缩合可以得到淀粉,故选cd。(4)D是六元醇,B是一元酸,故1 mol D最多可与6 mol B发生酯化反应。

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