第四章生物大分子同步练习高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3（含解析）

第四章生物大分子 同步练习
一、单选题
1．2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家，其中温度感受器的发现与辣椒素有关，已知辣椒素的结构如下图所示。下列有关辣椒素的说法错误的是
A．化学式是 B．能与溴水发生取代反应
C．属于芳香族化合物 D．一定条件下能发生水解反应
2．下列说法正确的是
A．卤代烃、饱和一元醇都可发生消去反应，得到不饱和有机物
B．酒精能使蛋白质发生变性，从而用无水乙醇有效杀灭新冠病毒
C．酚醛树脂是合成高分子材料，它由苯酚和甲醛缩聚得到
D．葡萄糖不能发生水解反应，是相对分子质量最小的糖
3．新型冠状病毒正威胁着人们的身体健康，各种防护防控措施中，化学知识起到了重要作用。下列有关说法错误的是
A．冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗，目的是避免蛋白质变性
B．体积分数为75％的医用酒精，与“84”消毒液混合使用消毒效果更好
C．新冠病毒可能通过气溶胶传播，加快扩散速率，气溶胶能产生丁达尔效应
D．医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜，其单体四氟乙烯所有原子共平面
4．下列说法不正确的是
A．硫酸铜可用于游泳池消毒，也可用于配制农业杀菌剂
B．工业制备高纯硅涉及的主要反应均为氧化还原反应
C．侯德榜制纯碱的方法是：向饱和食盐水中通氨气至饱和→通二氧化碳→过滤→煅烧沉淀
D．工业上向海水晒盐的母液中通入氯气，再用有机溶剂萃取，可以得到溴单质
5．下列变化中涉及氧化还原反应的是
A．向溴化钠溶液中滴加溶液，有浅黄色沉淀产生
B．向蛋白质溶液中滴入饱和NaCl溶液，有沉淀产生
C．向碱化的蔗糖水解液中滴加银氨溶液，水浴加热后有光亮的银镜出现
D．向含的溶液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生
6．陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，但二者之间不具备因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A F得电子能力比Cl强 酸性：HCl>HF
B 乙醇能与金属钠反应 可用金属钠鉴别普通汽油与乙醇汽油
C 淀粉、纤维素的化学式均为 两者互为同分异构体
D 钙、锶、钡均为过渡元素 含钙、锶、钡等元素的化合物可用于制造焰火
A．A B．B C．C D．D
7．下列关于基本营养物质的叙述错误的是
A．热水瓶胆镀银常用的还原剂是葡萄糖
B．豆浆煮沸的主要目的是将蛋白质转化为氨基酸便于人体吸收
C．淀粉经一系列水解反应可获得葡萄糖，葡萄糖再经发酵分解可得到乙醇
D．蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
8．推理是学习化学常用的思维方法，由下列事实推导出的结论错误的是
选项 事实 结论
A． 二氯甲烷没有同分异构体 甲烷是正四面体形分子
B． 苯的邻二氯代物只有一种 苯分子不是单双键交替的结构
C． [ Cu(NH3)4]2+的空间结构为正方形 Cu2+的杂化方式为sp3
D． 蔗糖不能发生银镜反应 蔗糖是非还原性糖
A．A B．B C．C D．D
9．下列关于蛋白质和氨基酸的叙述错误的是
A．浓溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓和蛋白质发生颜色反应
B．蛋白质溶液中加入饱和溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解
C．蛋白质水解的最终产物是氨基酸
D．氨基酸分子中含有和结构
10．化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法正确的是
A．新冠病毒使用双氧水与医用酒精混合消毒，其消毒效果更佳
B．嫦娥五号登月采集的样本中含有，与互为同位素
C．“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”中涉及蒸馏操作
D．古代的鎏金工艺利用了电解原理
11．《考工记》记载，湅丝时，古人将丝帛用草木灰水沾湿后，涂上蛤灰，加水浸泡，除去蚕丝中的油脂。下列说法错误的是
A．草木灰的主要成分是碳酸钾 B．丝帛的主要成分是纤维素
C．草木灰和蛤灰反应生成了强碱 D．湅丝时发生了水解反应
二、填空题
12．阅读下列科普短文，回答下列问题。
国家卫健委公布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行)》中提到：在相对封闭环境中，长时间暴露于高浓度气溶胶情况下，新冠病毒存在经气溶胶传播的可能。穿医用防护服、佩戴医用N95型外科口罩都可起到防护作用，含有病毒的飞沫会被口罩中间层熔喷无纺布(主要材质是聚丙烯)吸附。消毒也是控制病毒传播的有效措施，《新型冠状病毒肺炎流行期间预防性消毒指引》建议：表面消毒可选择含氯消毒剂、75%酒精， 食饮具需要煮沸消毒15分钟以上。
(1)气溶胶中粒子的大小为___________。(填字母)
a.< l nm b.> 100 nm c.1 nm～100 nm
(2)医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜，其单体四氟乙烯___________卤代烃。(填“属于”或“不属于”)
(3)N95型口罩的核心材料是聚丙烯，写出其结构简式：___________。
(4)75%酒精的有效成分是乙醇，乙醇的一种同分异构体的结构简式为___________。
(5)食饮具可通过煮沸消毒，病毒蛋白质在加热条件下发生了___________。
(6)环氧乙烷是一种低温灭菌剂，经典的生产方法是氯代乙醇法，包括两步反应：
i.CH2=CH2+Cl2+H2O→ClCH2CH2OH+HCl
ii.ClCH2CH2OH+HCl+Ca(OH)2→+CaCl2+2H2O
现代石油化工采用低温催化法：2CH2=CH2+O2 与氯代乙醇法相比，低温催化法的优点有___________、___________。
13．下图表示的是糖类物质相关的转化关系，请根据图示写出各物质的名称和分子式。
__________、_________、_________、_________
14．丙氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸之一。丙氨酸分子间可以发生如下反应：
请标出上述有机反应中断键和成键的部位____。
15．有资料显示，几种甜味剂的相对甜度如表：
甜味剂名称 相对甜度
蔗糖 1
糖精 500~700
阿斯巴甜 180~200
纽甜 7000~13000
目前发现的最甜的甜味剂是纽甜，它的结构简式如图：
试根据纽甜的结构简式回答下列问题：
(1)纽甜的分子式为_______。
(2)在纽甜分子中，除含有、外，还含有的官能团为亚氨基()和_______，因此该物质既具有_______性，又具有_______性。
(3)如果将纽甜在一定条件下完全水解(假设生成的产物中没有盐)，则生成的含有苯环的有机物的结构简式为_______；如果保持该物质的碳链结构和羧基不变，则含有氨基的同分异构体(含自身1种，不考虑立体异构体)共有_______种。
(4)纽甜可通过如下反应制得：
①
②将①的主要产物在催化剂作用下氢化使碳氨双键消失。
③与②的产物形成。
以上三个反应中，②属于_______(填反应类型，下同)，③属于_______。
16．回答下列问题：
(1)为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌____？
(2)为什么生物实验室中用甲醛溶液保存动物标本____？
(3)误食重金属盐中毒时，应该怎样处理____？
17．某种海洋生物的DNA分子中，腺嘌呤的数量约占碱基总数的32%，请由此推测其他三种碱基的数量占碱基总数的百分比____________。
18．2009年9月8日，中国卫生部部长陈竺表示，中国甲型H1N1流感疫苗接种方案的原则已经确立：要首先保护最为易感和脆弱的人群，特别是中学生、有基础性疾病(如糖尿病)的人、一线的公共服务人员。请根据这一主题和题意回答下列问题。(用下列选项的字母代号填空)
A．蛋白质 B．强氧化性 C．葡萄糖 D．变性
(1)糖尿病是因为病人的尿液中含___________而得名的。
(2)甲型H1N1流感病毒和疫苗都含有___________。
(3)为预防甲型H1Nl流感。可用具有___________性的NaClO溶液进行环境消毒。
(4)烹制猪肉时温度达到71℃，就可杀死细菌和病毒。这是因为细菌和病毒发生___________。
19．如图是关于生物大分子的概念图。
据图回答下列问题：
(1)a的名称为___；DNA水解得到___种碱基。
(2)c中小麦种子的储能物质是___；促进人体胃肠蠕动的物质是___。
(3)两个氨基酸发生脱水缩合反应时，产物是___和___，肽键的结构简式是___。
三、有机推断题
20．以淀粉为主要原料合成一种有机酸B的路线如下图所示。
回答下列问题：
(1)检验反应①中淀粉是否完全水解，可使用的试剂是_______(填字母)。
A．溶液 B．碘水 C．新制的 D．NaOH溶液
(2)葡萄糖的分子式为_______，反应⑤的反应类型为_______。
(3)反应②和③的化学方程式依次为_______、_______。
(4)若X为的溶液，则反应④的现象为_______。
(5)已知B的分子式为，其核磁共振氢谱中峰面积之比为2：1，则B的结构简式为_______。
21．苯丙氨酸是人体必需氨基酸之一，并与酪氨酸一起合成重要的神经递质和激素，参与机体糖代谢和脂肪代谢。工业上一种由苯合成苯丙氨酸的路线如下：
已知：
R-CHO
回答下列问题
(1)有机物C名称为_______，反应①的条件是_______。
(2)写出反应②的化学方程式_______。
(3)物质D的结构简式为_______。
(4)下列关于苯丙氨酸的叙述正确的是_______。
a．苯丙氨酸中含有2个手性碳原子
b．在强酸性条件下苯丙氨酸的存在形式为
c．苯丙氨酸在一定条件下可形成多肽，进而形成蛋白质，该多肽的链节为
(5)符合下列条件的苯丙氨酸的芳香族同分异构体有_______种。
①含有氨基和羧基 ②苯环连有4个取代基
(6)请设计由乙烷和环氧乙烷()为原料合成1-丁醇的路线(无机试剂任选)。_______
参考答案：
1．A
【详解】A．由题干中辣椒素的结构简式可知，其化学式是C18H27NO3，A错误；
B．由题干中辣椒素的结构简式可知，酚羟基能与溴水发生邻位取代，B正确；
C．由题干中辣椒素的结构简式可知，结构中含有苯环，属于芳香族化合物，C正确；
D．由题干中辣椒素的结构简式可知，结构中含有肽键，酸碱条件都可水解，D正确；
故答案为：A。
2．C
【详解】A．卤代烃、饱和一元醇中若与卤素原子或与羟基连接的碳原子无邻位碳原子或邻位碳原子上没有氢原子，则不发生消去反应，A项错误；
B．常用75%酒精来杀菌消毒，B项错误；
C．苯酚和甲醛在一定条件下发生缩聚反应得到酚醛树脂，C项正确；
D．葡萄糖为单糖，不能发生水解反应，相对分子质量最小的糖为甘油醛，D项错误；
答案选C。
3．B
【详解】A．疫苗的主要成分为蛋白质，蛋白质在温度过高的条件下会变性失活，所以要冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗，故A正确；
B．乙醇具有还原性，“84”消毒液的主要成分为具有强氧化性的次氯酸钠，将医用酒精和“84”消毒液会发生氧化还原反应，乙醇被氧化，次氯酸钠被还原，减低消毒效果，故B错误；
C．含有病毒的飞沫粒子直径介于1～100nm，混合在空气中形成气溶胶，吸入后导致感染，气溶胶属于胶体，能产生丁达尔效应，故C正确；
D．四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯，四氟乙烯的结构简式为F2C=CF2，根据乙烯的结构可知四氟乙烯所有原子共平面，故D正确；
综上所述答案为B。
4．D
【详解】A．硫酸铜能使蛋白质变性，可作游泳池的消毒剂，也可用于配制农业杀菌剂，A项正确；
B．工业制备高纯硅涉及的主要反应有SiO2与C反应制得粗Si，再与Cl2高温生成SiCl4最后与H2反应制得纯Si，这些反应均为氧化还原反应，B项正确；
C．向饱和食盐水中先通入氨气后通入二氧化碳可增大二氧化碳的溶解度，生成的碳酸氢钠的溶解度小，会析出，过滤后将沉淀(NaHCO3)煅烧即可得到纯碱，C项正确；
D．氯气氧化溴离子后，需利用溴的挥发性，将溴吹出，即将氯气通入提取粗食盐后的母液中，再鼓入热空气或水蒸气将溴吹出，用有机溶剂萃取，可以得到溴单质，故D错误；
故答案选D。
5．C
【详解】A．离子方程式为Ag++Br-=AgBr↓，反应过程中无元素化合价的变化，不涉及氧化还原反应，故A不符合题意；
B．向蛋白质溶液中滴入饱和NaCl溶液，蛋白质的溶解度降低从而析出，即发生盐析，不涉及化学反应，故B不符合题意；
C．向碱化的蔗糖水解液中滴加银氨溶液，水浴加热后有光亮的银镜出现，说明生成了单质银，银元素的化合价发生变化，涉及氧化还原反应，故C符合题意；
D．离子方程式为SO + Ba2+=BaSO4↓，反应过程中无元素化合价的变化，不涉及氧化还原反应，故D不符合题意；
故选C。
6．A
【详解】A．F的非金属性强于Cl，则F得电子能力比Cl强；HF为弱酸，HCl为强酸，则酸性：HCl>HF，HCl和HF的酸性强弱与F、Cl的得电子能力无关，则陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，但二者之间不具备因果关系，故A符合题意；
B．金属钠可以和乙醇反应生成氢气，金属钠鉴别普通汽油和乙醇汽油时，加入金属钠，可以产生气体的是乙醇汽油，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，但二者之间具备因果关系，故B不符合题意；
C．淀粉、纤维素的化学式均为，但聚合度n不同，两者分子式不同，不是同分异构体，陈述Ⅱ错误，故C不符合题意；
D．钙、锶、钡均为主族元素，陈述Ⅰ错误，故D不符合题意；
故答案选A。
7．B
【详解】A．葡萄糖含有醛基，能够发生银镜反应，反应温和，生产中易控制，所以工业上热水瓶胆镀银常用葡萄糖作还原剂，故A正确；
B．高温能使蛋白质变性，故豆浆煮沸的主要目的是将蛋白质变性后便于人体吸收，并不是使其水解为氨基酸，故B错误；
C．淀粉是多糖，经一系列水解反应可得单糖葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下分解可得到乙醇，故C正确；
D．蔗糖为二糖，水解为葡萄糖和果糖，二者分子式均为C6H12O6，但结构不同，互为同分异构体，故D正确；
答案为B。
8．C
【详解】A．甲烷分子是一种呈正四面体型的分子，甲烷分子中两个氢原子被氯取代后，生成物只有一种，故A正确；
B．苯的邻二氯代物只有一种，则说明苯不是单双键交替，故B正确；
C．[ Cu(NH3)4]2+中Cu2+与N形成4个配位键，即4个δ键，则Cu的杂化方式为sp3杂化，为正四面体结构，故C错误；
D．含有醛基的有机物能发生银镜反应，蔗糖分子结构中不含醛基，是非还原性糖，不能直接与银氨溶液发生银镜反应，故D正确；
故选：C。
9．B
【详解】A．浓和蛋白质能发生颜色反应，所以不小心将浓溅在皮肤上，会使皮肤呈黄色，A正确；
B．为轻金属的盐，会使蛋白质发生盐析，往蛋白质溶液中加入饱和溶液，蛋白质会析出，加水后又溶解，B错误；
C．蛋白质是氨基酸通过缩聚反应生成的高分子化合物，所以水解的最终产物是氨基酸，C正确；
D．氨基酸分子中既含有又含有，是具有双官能团的有机物，D正确；
故选B。
10．C
【详解】A．双氧水具有强氧化性，医用酒精具有还原性，二者混合会发生氧化还原反应，导致消毒能力降低甚至失去，因此不能混合使用，A错误；
B．与的质子数不同，质量数相同，因此二者不能互为同位素，B错误；
C．酒精沸点比较低，由于是与水互溶的沸点不同的液体混合物，因此可以使用蒸馏方法分离，C正确；
D．将金熔于水银之中，形成金泥，涂于铜或银器表面，加温，使水银蒸发，金就附着于器表面，谓之鎏金，近代称为“火镀金”，而不是利用电镀原理，D错误；
故合理选项是C。
11．B
【详解】A．植物(草本和木本植物)燃烧后的残余物，称草木灰，主要成分为碳酸钾，A正确；
B．丝帛的主要成分为蛋白质，B错误；
C．根据题意可知，草木灰和蛤灰反应的产物可以使油脂水解，则应是生成强碱，C正确；
D．油脂中含有酯基，湅丝时酯基发生水解，D正确；
综上所述答案为B。
12． c 属于 CH3OCH3 变性 原子利用率100% (或原子经济性高)，不产生CaCl2等工业废渣 对设备腐蚀性小、低温催化能耗低
【详解】(1)分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系为胶体，气溶胶中粒子的大小为1nm~100nm，故答案选c；
(2)医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜，其单体四氟乙烯的结构简式为CF2=CF2，属于卤代烃，故答案为：属于；
(3)丙烯在催化剂条件下制备聚丙烯，化学反应方程式为：nCH3CH=CH2，故答案为：；
(4)乙醇的分子式是C2H6O，饱和一元醇和饱和一元醚属于类别异构，乙醇的同分异构体是乙醚，其结构简式是CH3OCH3；
(5)加热可以使蛋白质变性，所以病毒蛋白质在加热条件下发生了变性；
(6)氯代乙醇法生产环氧乙烷，原子利用率没有达到100%，并且有CaCl2等工业废渣产生；现代石油化工采用低温催化法：2CH2=CH2+O2 ，原子利用率100% (或原子经济性高)，没有副产物，与氯代乙醇法相比，低温催化法的优点有原子利用率100% (或原子经济性高)，不产生CaCl2等工业废渣、对设备腐蚀性小、低温催化能耗低等优点。
13． 麦芽糖； 葡糖糖； 乙醇；
【详解】淀粉分子式为，在酸性条件下水解麦芽糖，分子式为；麦芽糖继续在酸性条件下水解为葡糖糖，分子式为；葡糖糖在酒化酶作用下发酵生成乙醇，故填；麦芽糖；；葡糖糖；；乙醇；。
14．
【详解】该反应为酸脱羟基，氨脱H的反应生成肽键和水的反应，类似酯化反应，其中断键和和成键的部位为虚线框部分，故填。
15．(1)
(2) 羧基 弱碱 弱酸
(3) 5
(4) 加成反应 取代反应
【解析】（1）
由结构简式可知，纽甜的分子式为C20H30N2O5，故答案为：C20H30N2O5；
（2）
由结构简式可知，纽甜分子中含有的官能团为酰胺基、酯基、亚氨基和羧基，分子中含有的氨基能与酸反应表现弱碱性，含有的羧基能与碱反应表现弱酸性，故答案为：羧基；弱碱；弱酸；
（3）
由结构简式可知，纽甜分子中含有的酰胺基、酯基一定条件能发生水解反应生成、CH3OH和，其中含有苯环的有机物的结构简式为，保持该物质的碳链结构和羧基不变，则含自身1种的含有氨基的同分异构体的结构简式可能为、、、、，共有5种，故答案为：；5；
（4）
由将①的主要产物在催化剂作用下氢化使碳氨双键消失可知，反应②属于加成反应；由题意可知，一定条件下与发生取代反应生成含有酰胺基的纽甜分子和水，故答案为：加成反应；取代反应。
16．(1)这些方法都会使病菌内的蛋白质发生化学变化，失去原有的生理功能而变性
(2)甲醛能与动物标本中的蛋白质反应，破坏蛋白质的结构，避免动物标本的腐烂
(3)误食重金属盐应立即喝鸡蛋清或牛奶、豆浆以缓解中毒，并立即送往医院。
【详解】（1）病菌体内含有蛋白质，使蛋白质变性，才能起到杀灭病菌的作用；由此可推测答案是：这些方法都会使病菌内的蛋白质发生化学变化，失去原有的生理功能而变性；
（2）甲醛能与动物标本中的蛋白质反应，破坏蛋白质的结构，避免动物标本的腐烂；
（3）误食重金属盐应立即喝鸡蛋清或牛奶、豆浆以缓解中毒，并立即送往医院。
17．腺嘌呤(A)占32%、胸腺嘧啶(T)占32%、鸟嘌呤(G)占18%、胞嘧啶(C)占18%。
【详解】DNA分子含4种碱基：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)，碱基互补配对原子：A总是与T配对，C总是与G配对，腺嘌呤(A)的数量约占碱基总数的32%，则T也占32%，C和G总的占1-32%×2=36%，故C和G各占36%÷2=18%；
综上所述：某种海洋生物的DNA分子中，腺嘌呤(A)的数量约占碱基总数的32%，则胸腺嘧啶(T)约占碱基总数的32%，鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)各占碱基总数的18%。
18． C A B D
【详解】(1)糖尿病病人的尿液中含有葡萄糖，故答案为：C；
(2)甲型H1N1流感病毒和疫苗的成分都是蛋白质，故答案为：A；
(3)NaClO溶液有强氧化性，能杀菌消毒，故答案为：B；
(4)细菌和病毒都含有蛋白质，蛋白质遇高温发生变性，故答案为：D。
19．(1) 核糖核酸 4
(2) 淀粉 纤维素
(3) H2O 二肽
【详解】（1）根据戊糖、碱基的不同，核酸分为两大类，即脱氧核糖核酸(简称DNA)与核糖核酸(简称RNA)。a的名称为核糖核酸；DNA水解得到4种碱基。
（2）c为多糖，小麦种子的储能物质淀粉；促进人体胃肠蠕动的物质是纤维素。
（3）两个氨基酸发生脱水缩合反应时，产物是水和二肽，肽键的结构简式是。
20．(1)B
(2) 取代反应
(3)
(4)溴的四氯化碳溶液颜色变浅或褪色
(5)
【分析】由有机物的转化关系可知，淀粉在稀硫酸作用下发生水解反应生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成乙醇，乙醇在铜做催化剂条件下与氧气发生催化氧化反应生成乙醛，则A为乙醛；在浓硫酸作用下乙醇在170℃的条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成BrCH2CH2Br，则X为溴的四氯化碳溶液、C2H4Br2为BrCH2CH2Br；BrCH2CH2Br与氰化钠发生取代反应生成NCCH2CH2CN，则C2H4(CN)2为NCCH2CH2CN；NCCH2CH2CN酸性条件下发生水解反应生成HOOCCH2CH2COOH，则B为HOOCCH2CH2COOH。
（1）
反应①中若淀粉完全水解，向反应后的溶液中加入碘水，溶液不会变为蓝色，则检验淀粉是否完全水解的试剂是碘水，故选B；
（2）
葡萄糖的分子式为C6H12O6；由分析可知，反应⑤为BrCH2CH2Br与氰化钠发生取代反应生成NCCH2CH2CN和溴化钠，故答案为：C6H12O6；取代反应；
（3）
由分析可知，反应②为乙醇在铜做催化剂条件下与氧气发生催化氧化反应生成乙醛和水，反应的化学方程式为；反应③为在浓硫酸作用下乙醇在170℃的条件下发生消去反应生成乙烯和水，反应的化学方程式为，故答案为：；；
（4）
由分析可知，若X为溴的四氯化碳溶液，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成BrCH2CH2Br，反应的实验现象为溴的四氯化碳溶液颜色变浅或褪色，故答案为：溴的四氯化碳溶液颜色变浅或褪色；
（5）
由分析可知，B的结构简式为核磁共振氢谱中峰面积之比为2：1的HOOCCH2CH2COOH，故答案为：HOOCCH2CH2COOH。
21．(1) 苯乙醛 液溴/Fe粉
(2)+CuO+Cu+H2O
(3)
(4)bc
(5)16
(6)CH3CH3CH3CH2BrCH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH
【分析】由有机物的转化关系可知，在铁粉做催化剂的作用下，与液溴发生取代反应生成，则A为；在无水THF中与镁反应生成，先后与环氧乙烷和水反应得到，则B为；与氧化铜共热发生氧化反应生成，则C为；与氰化钠、氯化铵反应生成，则D为；酸性条件下发生水解反应生成。
（1）
由分析可知，C的结构简式为，名称为苯乙醛；反应①为在铁粉做催化剂的作用下，与液溴发生取代反应生成和溴化氢，故答案为：苯乙醛；液溴/Fe粉；
（2）
由分析可知，反应②为与氧化铜共热发生氧化反应生成、铜和水，反应的化学方程式为+CuO+Cu+H2O，故答案为：+CuO+Cu+H2O；
（3）
由分析可知，D的结构简式为，故答案为：；
（4）
a．由结构简式可知，苯丙氨酸中含有1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故错误；
b．由结构简式可知，苯丙氨酸分子中含有的氨基在强酸性条件下与氢离子反应生成，故正确；
c．苯丙氨酸分子中含有的氨基、羧基在一定条件下可形成多肽，进而形成蛋白质，该多肽的链节为，故正确；
故选bc；
（5）
苯丙氨酸的芳香族同分异构体含有氨基和羧基，苯环连有4个取代基说明分子中含有氨基、羧基和2个甲基，同分异构体可以视作二甲苯分子中苯环上的氢原子被氨基和羧基取代所得结构，其中邻二甲苯分子中苯环上的氢原子被氨基和羧基取代所得结构有6种、间二甲苯分子中苯环上的氢原子被氨基和羧基取代所得结构有7种、对二甲苯分子中苯环上的氢原子被氨基和羧基取代所得结构有3种，共有16种，故答案为：16；
（6）
由题给信息和有机物的转化关系可知，由乙烷和环氧乙烷为原料合成1—丁醇的合成步骤为光照条件下，乙烷与溴发生取代反应生成溴乙烷，溴乙烷在无水乙醚中与镁反应生成CH3CH2MgBr，CH3CH2MgBr先后与环氧乙烷和水反应得到1—丁醇，合成路线为CH3CH3CH3CH2BrCH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH，故答案为：CH3CH3CH3CH2BrCH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH。