新教材2023年秋高中化學(xué)第4章生物大分子第1節(jié)糖類課后訓(xùn)練新人教版選擇性必修3

第四章生物大分子第一節(jié)糖類課后·訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固1.生活中的一些問題常涉及化學(xué)知識,下列敘述正確的是()。A.棉花的主要成分是纖維素B.過多食用糖類物質(zhì)如淀粉等不會導(dǎo)致人體發(fā)胖C.淀粉在人體內(nèi)直接水解生成葡萄糖,為人體組織提供營養(yǎng)D.纖維素在人體消化過程中起重要作用,纖維素可以作為人類的營養(yǎng)物質(zhì)答案:A解析:過多食用糖類物質(zhì)可轉(zhuǎn)化成脂肪會導(dǎo)致人體發(fā)胖,故B項(xiàng)錯誤;淀粉在人體內(nèi)先水解生成麥芽糖,再水解生成葡萄糖,葡萄糖是人體組織的營養(yǎng)成分,故C項(xiàng)錯誤;人體中沒有水解纖維素的酶,纖維素在人體中主要是加強(qiáng)腸胃蠕動,具有通便功能,故D項(xiàng)錯誤。2.乙醇、乙酸和葡萄糖三種溶液,只用一種試劑就能將它們區(qū)別開來,該試劑是()。A.金屬鈉 B.石蕊溶液C.新制的Cu(OH)2 D.NaHCO3溶液答案:C解析:Na與乙醇、乙酸、葡萄糖均能反應(yīng)放出氫氣,Na不能將它們區(qū)別;只有乙酸使石蕊溶液變紅色,石蕊溶液不能區(qū)別乙醇和葡萄糖;NaHCO3只與乙酸反應(yīng)放出CO2氣體,不能區(qū)別乙醇和葡萄糖;新制的Cu(OH)2與乙醇不反應(yīng),而與葡萄糖溶液加熱到沸騰有磚紅色沉淀生成,新制的Cu(OH)2溶于乙酸,溶液顯藍(lán)色,故C項(xiàng)能區(qū)別三種液體。3.下列物質(zhì)中,在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)的是()。A.乙酸甲酯 B.蔗糖C.葡萄糖 D.麥芽糖答案:D解析:A的結(jié)構(gòu)簡式為,則該物質(zhì)能發(fā)生水解反應(yīng),但不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),B為非還原糖,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),C為單糖不能水解,D是二糖能水解,同時又是還原糖,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。4.下列實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)論錯誤的是()。A.用新制的Cu(OH)2可鑒別麥芽糖和蔗糖B.用銀鏡反應(yīng)可證明蔗糖是否轉(zhuǎn)化為葡萄糖,但不能證明是否完全轉(zhuǎn)化C.濃硫酸可使蔗糖脫水變黑,證明蔗糖含C、H、O三種元素D.蔗糖溶液中滴加幾滴稀硫酸,水浴加熱幾分鐘,加入銀氨溶液中,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),證明蔗糖不水解答案:D解析:實(shí)驗(yàn)室中淀粉、纖維素、二糖常在無機(jī)酸(一般為稀硫酸)催化作用下發(fā)生水解反應(yīng),生成葡萄糖。欲檢驗(yàn)水解產(chǎn)物葡萄糖的生成,必須先加入NaOH溶液中和作催化劑的硫酸,再加入銀氨溶液或新制的氫氧化銅進(jìn)行檢驗(yàn)。5.核糖是合成核酸的重要原料,結(jié)構(gòu)簡式為CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO。下列關(guān)于核糖的敘述不正確的是()。A.與葡萄糖互為同分異構(gòu)體B.既可以與氧氣反應(yīng),也可以與新制的氫氧化銅反應(yīng)C.1個核糖分子可以與4個乙酸分子發(fā)生酯化反應(yīng)D.不能使紫色石蕊溶液變紅答案:A解析:葡萄糖的分子式為C6H12O6,核糖的分子式為C5H10O5,分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的有機(jī)化合物互稱同分異構(gòu)體,核糖與葡萄糖的分子式不同,所以不是同分異構(gòu)體,A項(xiàng)錯誤;核糖含有醛基,所以既可以與氧氣反應(yīng),也可以與新制的氫氧化銅反應(yīng),B項(xiàng)正確;1個核糖分子有4個羥基,可以與4個乙酸分子發(fā)生酯化反應(yīng),C項(xiàng)正確;核糖是多羥基醛,不是酸,所以不能使紫色石蕊溶液變紅,D項(xiàng)正確。6.蔗糖酯是聯(lián)合國國際糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織推薦使用的食品乳化劑。某蔗糖酯可以由蔗糖與硬脂酸乙酯合成,反應(yīng)如下:下列說法中正確的是()。A.蔗糖分子中含有1個羥基B.蔗糖酯屬于高級脂肪酸的甘油酯C.合成該蔗糖酯的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)D.該蔗糖酯在稀硫酸的作用下水解,水解過程中只生成兩種產(chǎn)物答案:C解析:蔗糖分子中含有8個羥基,A項(xiàng)不正確;B項(xiàng)中是高級脂肪酸的蔗糖酯,不是甘油酯;D中蔗糖還能水解,最終生成三種產(chǎn)物。7.通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證纖維素水解后生成葡萄糖,其實(shí)驗(yàn)包括下列一些操作過程,這些操作過程的正確排列順序是()。①取小團(tuán)棉花或幾小片濾紙②小火加熱至成為亮棕色溶液③加入90%的硫酸,用玻璃棒把棉花或?yàn)V紙搗成糊狀④滴入少量新制的Cu(OH)2⑤加熱煮沸⑥稍冷,向水解液中加入NaOH至過量A.①②③⑥④⑤ B.①③②⑥④⑤C.①③②⑤④ D.①③②④⑤答案:B解析:纖維素水解的條件是濃硫酸并加熱,而證明水解產(chǎn)物為葡萄糖,無論用新制的Cu(OH)2還是用銀氨溶液都必須是在堿性條件下才能進(jìn)行,所以加檢驗(yàn)試劑前必須用NaOH溶液中和過量的硫酸。8.某同學(xué)進(jìn)行蔗糖水解實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物中的醛基,操作如下:向試管Ⅰ中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加熱5分鐘。打開盛有10%NaOH溶液的試劑瓶,將玻璃瓶塞倒放,取1mL溶液加入試管Ⅱ,蓋緊瓶塞;向試管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。將試管Ⅱ中反應(yīng)液加入試管Ⅰ,用酒精燈加熱試管Ⅰ并觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中存在的錯誤有()。A.1處 B.2處C.3處 D.4處答案:B解析:第1處錯誤:利用新制的氫氧化銅檢驗(yàn)蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基時,溶液需保持弱堿性,否則作水解催化劑的酸會與氫氧化銅反應(yīng),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,題干實(shí)驗(yàn)過程中蔗糖水解后溶液未堿化;第2處錯誤:NaOH溶液具有強(qiáng)堿性,不能用玻璃瓶塞,否則NaOH與玻璃瓶塞中的SiO2反應(yīng)生成具有黏性的Na2SiO3,會導(dǎo)致瓶蓋無法打開,共2處錯誤。9.可再生的生物質(zhì)資源的應(yīng)用是科學(xué)家研究的重大課題。我國科學(xué)家研發(fā)了糖類的各種應(yīng)用。Ⅰ.淀粉是綠色植物光合作用的產(chǎn)物,淀粉在酸或酶的作用下水解,生成一系列產(chǎn)物,最終生成葡萄糖。(1)寫出淀粉在稀硫酸作催化劑發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。(2)某小組同學(xué)欲檢驗(yàn)淀粉水解后產(chǎn)生的葡萄糖,按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),未觀察到產(chǎn)生磚紅色沉淀,原因是

。

Ⅱ.聚乳酸是一種可生物降解的高分子材料,主要用于制造可降解纖維、可降解塑料和醫(yī)用材料。以葡萄糖為原料可以制備聚乳酸,相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:葡萄糖乳酸[CH3CH(OH)COOH]聚乳酸(3)兩分子的乳酸發(fā)生酯化反應(yīng)可以生成六元環(huán)狀化合物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

Ⅲ.葡萄糖在不同的氧化劑作用下可以發(fā)生以下轉(zhuǎn)化關(guān)系:葡萄糖→A(C6H12O7)→B(C6H10O8)已知A和B都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且以下幾類有機(jī)化合物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH>。(4)A脫水可得到具有五元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯C或具有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯D,寫出C的結(jié)構(gòu)簡式:

。

(5)寫出B的結(jié)構(gòu)簡式:

。

答案:(1)(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)(2)水解后未加入NaOH中和溶液至堿性(3)+2H2O(4)(5)HOOC(CHOH)4COOH解析:(1)淀粉在稀硫酸作催化劑時發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖,反應(yīng)的化學(xué)方程式為(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。(2)檢驗(yàn)淀粉水解后產(chǎn)生的葡萄糖,必須在堿性條件下用新制的氫氧化銅與水解液共熱;圖示實(shí)驗(yàn)未觀察到產(chǎn)生磚紅色沉淀的原因是水解后未加入NaOH中和溶液至堿性。(3)兩分子乳酸發(fā)生分子間酯化反應(yīng)生成六元環(huán)狀化合物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2+2H2O。(4)葡萄糖的分子式為C6H12O6,結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2(CHOH)4CHO,根據(jù)A、B的分子式可知,葡萄糖→A以及A→B均為氧化反應(yīng),結(jié)合“有機(jī)化合物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH>”,A和B都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),A脫水可得到具有五元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯C或具有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯D,則C的結(jié)構(gòu)簡式為,D的結(jié)構(gòu)簡式為。能力提升1.鏈霉素是一種氨基糖苷類抗生素,具有抗結(jié)核桿菌的特效作用。L-鏈霉糖是鏈霉素的組成部分,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列有關(guān)鏈霉糖的說法錯誤的是()。A.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)B.能發(fā)生酯化反應(yīng)C.能與H2發(fā)生加成反應(yīng)D.能與燒堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)答案:D解析:由結(jié)構(gòu)簡式推測有機(jī)物可能具有的性質(zhì),首先要找出結(jié)構(gòu)中所含官能團(tuán),然后再分析作答。L-鏈霉糖分子中含有羥基和醛基,因而能發(fā)生酯化、加成、氧化反應(yīng)(如銀鏡反應(yīng)),但不能與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)。2.我國傳統(tǒng)釀老陳醋工藝的主要步驟有蒸、酵、瀝、陳。蒸——將大米、高粱、小米等原料蒸熟后放至冷卻;酵——拌酶曲入壇發(fā)酵,經(jīng)糖化、成醇后,在醋酸菌作用下成酸;瀝——除去糟,聞到酒、醋香味;陳——陳放1~3年,聞到果香味。下列說法錯誤的是()。A.“蒸”時可使用木質(zhì)炊具,木質(zhì)炊具的主要成分為淀粉B.“酵”中涉及的葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體C.“瀝”中涉及的主要操作是過濾D.“陳”的過程中主要發(fā)生了取代反應(yīng)答案:A解析:木質(zhì)炊具的主要成分為纖維素,A項(xiàng)錯誤;葡萄糖與果糖分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,故互為同分異構(gòu)體,B項(xiàng)正確;“瀝”中主要除去不溶性的雜質(zhì),操作是過濾,C項(xiàng)正確;“陳”的過程中乙醇與乙酸緩慢地發(fā)生了酯化反應(yīng),屬于取代反應(yīng),生成乙酸乙酯,出現(xiàn)果香味,D項(xiàng)正確。3.我國科學(xué)家利用CO2人工合成淀粉的原理如圖所示。下列說法錯誤的是()。A.反應(yīng)①的化學(xué)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2OB.30gb物質(zhì)與足量銀氨溶液反應(yīng)可生成216gAgC.等質(zhì)量的b與c物質(zhì)完全燃燒,消耗氧氣的量相同D.淀粉屬于多糖,分子式為(C6H10O5)n,是混合物答案:B解析:根據(jù)圖中信息得到反應(yīng)①的化學(xué)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O,A項(xiàng)正確;根據(jù)關(guān)系式HCHO~4Ag,30gb物質(zhì)(物質(zhì)的量為1mol)與足量銀氨溶液反應(yīng)可生成4molAg即432gAg,B項(xiàng)錯誤;b(HCHO)與c(HOCH2COCH2OH)通式相同,因此等質(zhì)量的b(HCHO)與c(HOCH2COCH2OH)物質(zhì)完全燃燒,消耗氧氣的量相同,C項(xiàng)正確;淀粉屬于多糖,分子式為(C6H10O5)n,是混合物,D項(xiàng)正確。4.為了檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物,某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:淀粉液水解液混合液磚紅色沉淀回答下列問題。(1)試劑1是,作用是。

(2)試劑2是,作用是。

如果實(shí)驗(yàn)過程中沒有加入試劑2而直接加入試劑3,能否實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?填“能”或“不能”),若不能,其原因是(若能,此題不答)。

(3)檢驗(yàn)第①步實(shí)驗(yàn)已基本完成的方法是

。

答案:(1)稀硫酸催化劑(2)NaOH溶液中和H2SO4不能H2SO4與Cu(OH)2反應(yīng)生成CuSO4和水,CuSO4與葡萄糖不反應(yīng)(3)取水解液少量,向其中滴入幾滴碘水,觀察溶液是否變藍(lán)色解析:淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖,葡萄糖與新制的Cu(OH)2加熱至沸騰產(chǎn)生磚紅色沉淀。但葡萄糖與新制的Cu(OH)2需在堿性環(huán)境中反應(yīng),即需要中和水解液中的H2SO4。5.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的鈉鹽和鉀鹽均易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱易脫水、升華,175℃時分解。某興趣小組用硝酸氧化法制備草酸晶體,制備裝置如圖所示(加熱、固定等裝置略去)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①糖化:先將淀粉水解為葡萄糖;②氧化:在淀粉水解液中加入混酸(質(zhì)量之比為3∶2的65%HNO3與98%H2SO4的混合物),在55~60℃下發(fā)生反應(yīng);③反應(yīng)后溶液經(jīng)冷卻、減壓過濾,即得草酸晶體(H2C2O4·2H2O)粗產(chǎn)品。已知:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。(1)裝混酸的儀器名稱為,冷凝管進(jìn)水的接口為(填“a”或“b”)。

(2)步驟①中判斷淀粉水解是否完全的操作為

。

(3)步驟②中,配制混酸的方法是

;氧化時可通過(填操作)控制反應(yīng)溫度不超過60℃,控溫的作用是

。

(4)反應(yīng)結(jié)束后測得B的燒杯中NaNO3與NaNO2的物質(zhì)的量之比為1∶9,則葡萄糖(C6H12O6)被氧化為草酸(不考慮其他的副反應(yīng))的化學(xué)方程式為

。

答案:(1)分液漏斗a(2)取少量淀粉水解液放入試管中,加入碘,若溶液不變藍(lán),則淀粉水解完全,否則水解不完全(3)向盛有一定量65%HNO3的燒杯中,沿?zé)诰徛尤胍欢?8%H2SO4,并用玻璃棒不斷攪拌水浴加熱防止有機(jī)化合物炭化、減少濃硝酸的揮發(fā)或分解(4)C6H12O6+10HNO33H2C2O4+4NO↑+6NO2↑+8H2O解析:(1)裝混酸的儀器為分液漏斗;冷凝管進(jìn)水的接口為a,可增強(qiáng)冷凝效果,減少濃硝酸的揮發(fā)。(2)淀粉遇碘變藍(lán),因此判斷淀粉水解是否完全的操作:取少量淀粉水解液放入試管中,加入碘,若溶液不變藍(lán),則淀粉水解完全,否則水解不完全。(3)濃硫酸溶于水放出大量的熱,因此配制混酸的方法是向盛有一定量65%HNO3的燒杯中,沿?zé)诰徛?/p>