2024鲁教版高中化学选择性必修3同步练习题--第2课时 糖类和核酸（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁教版高中化学选择性必修3同步练习题--第2课时 糖类和核酸（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 20:50:14 | ||
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文档简介
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第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第3节 醛和酮 糖类和核酸
第2课时 糖类和核酸
基础过关练
题组一 单糖
1.下列有关单糖的说法不正确的是( )
A.单糖是不能水解为更小糖分子的糖类
B.葡萄糖和果糖互为同分异构体
C.葡萄糖能发生银镜反应
D.葡萄糖可与小苏打溶液反应,产生气泡
2.(2023辽宁鞍山第一中学月考)某食品厂由葡萄糖制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化可用以下某种试剂,其中最适合的是( )
A.O2/葡萄糖氧化酶
B.酸性KMnO4溶液
C.新制Cu(OH)2悬浊液
D.[Ag(NH3)2]OH溶液
3.葡萄糖()是自然界分布最广且最为重要的一种单糖。
(1)葡萄糖属于 (填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(2)葡萄糖中所含的含氧官能团有醛基和 (填名称)。
(3)葡萄糖具有还原性,向葡萄糖溶液中滴入几滴酸性KMnO4稀溶液,实验现象为 。
(4)分别取1 mol葡萄糖进行下列实验:
①发生银镜反应时,反应后葡萄糖转化为葡萄糖酸铵,葡萄糖酸铵的结构简式是 。
②与乙酸反应生成酯,理论上完全酯化需要消耗 g乙酸。
③若使之燃烧完全转化为CO2和H2O,所需氧气的体积在标准状况下为 L,反应的化学方程式是 。
题组二 双糖和多糖
4.(2023天津和平模拟)中国科学院天津工业生物技术研究所完成不依赖植物光合作用,直接使用CO2与H2为原料合成淀粉。下列关于淀粉的说法不正确的是( )
A.淀粉是一种多糖,水解可以得到葡萄糖
B.淀粉是重要的工业原料,也是人类重要的能量来源
C.淀粉和纤维素的组成通式都是(C6H10O5)n,二者不互为同分异构体
D.科学家利用催化剂使CO2和H2合成淀粉,若改良催化剂可以提高合成转化率
5.关于麦芽糖和蔗糖,下列说法中正确的是( )
A.它们都属于双糖,分子中都含有醛基
B.分子中碳原子个数都是葡萄糖的2倍
C.1分子它们水解后都能生成2分子单糖
D.它们都能发生银镜反应
6.(2023辽宁鞍山统考)广东名酒“玉冰烧”独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后,浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。下图为“玉冰烧”的简要酿造流程,其中说法错误的是( )
A.糖化发酵过程中,淀粉是分步水解为单糖的
B.酒化过程的反应原理为:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑
C.操作1为过滤
D.猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富
7.下列关于蔗糖属于非还原糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②⑤
8.为了检验淀粉水解的产物,设计如下实验方案:
淀粉液 水解液 混合液 砖红色沉淀
请回答下列问题:
(1)试剂1为20%的H2SO4溶液,其作用是 。
(2)试剂2为 ,其作用是 。
(3)反应①的化学方程式为 。
(4)为检验淀粉液是否已完全水解,取少量水解液于试管中,加入碘水,则证明淀粉未完全水解的现象是 。
题组三 五碳醛糖与核酸
9.脱氧核糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO。下列关于脱氧核糖的叙述不正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.能发生取代反应
C.能发生银镜反应
D.在浓硫酸的催化作用下,可与乙酸发生反应
10.诺贝尔化学奖及诺贝尔生理学或医学奖曾分别授予在研究DNA、RNA方面有突出成就的美国科学家。核酸有两种:含核糖的是核糖核酸(RNA),含脱氧核糖的是脱氧核糖核酸(DNA)。人类的基因组通过从细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令,这些指令通过mRNA传送。核糖是合成核酸的重要原料,常见的两种核糖结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
D-核糖
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
戊醛糖
A.戊醛糖属于单糖
B.D-核糖能发生酯化反应
C.戊醛糖和D-核糖互为同分异构体
D.戊醛糖→脱氧核糖[CH2OH(CHOH)2CH2—CHO]可看成是一个氧化过程
11.如图表示生物体内核酸的基本组成单元模式图,下列说法正确的是( )
A.若③是尿嘧啶,则此图是组成RNA的原料
B.DNA分子结构的多样性取决于③的种类
C.若②为脱氧核糖,则与②相连的③有五种
D.DNA和RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
能力提升练
题组一 糖类的结构和性质
1.(2023江苏南京师大附中高二期中)关于糖类的说法正确的是( )
A.葡萄糖具有多羟基酮结构,能发生加成反应
B.在蔗糖与稀H2SO4共热后的溶液中,滴加银氨溶液,验证产物中的葡萄糖
C.在葡萄糖溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,且以环状结构为主
D.人摄入蔬菜、粗粮等主要是利用纤维素水解为葡萄糖来提供能量
2.将下列四种液体各取2 mL分别加入四支盛有一定量新制Cu(OH)2的试管中,充分振荡。实验现象记录如下表:
液体 葡萄糖溶液 乙醇 甘油(丙三醇) 水
实验 现象 氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅 氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
根据上述实验及现象能够得出的正确结论是( )
A.葡萄糖分子中可能含有醛基
B.葡萄糖分子中可能含有多个羟基
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6
D.葡萄糖分子碳链呈锯齿形
3.β-1,3-葡聚糖因具有明显的抗肿瘤功效,日益受到关注。β-1,3-葡聚糖的结构简式如图,下列说法正确的是( )
A.可以发生氧化反应
B.组成通式为(C6H12O6)n
C.与淀粉互为同分异构体
D.葡萄糖发生加聚反应可生成β-1,3-葡聚糖
4.有机物X能实现下列转化,下列判断错误的是 ( )
A.有机物X可以是淀粉或纤维素
B.有机物Y在浓硫酸、加热条件下一定发生消去反应
C.有机物Y→乙醛的反应属于氧化反应
D.有机物X分子中可能含有醛基
5.(2023上海杨浦高级中学月考)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.葡萄糖半缩醛中含有羟基、醚键,该葡萄糖溶液不能发生银镜反应
B.葡萄糖半缩醛的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
C.A分子中不存在手性碳原子
D.葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H10O5
6.以富含纤维素的农作物为原料,合成PEF树脂的路线如图所示,下列说法错误的是( )
A.纤维素属于有机高分子
B.葡萄糖和果糖互为同分异构体
C.纤维素水解成葡萄糖的化学方程式为(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
D.5-HMF→FDCA发生的是取代反应
7.已知淀粉、葡萄糖及A、B、C、D、E之间的相互转化关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)B中的官能团名称是 ,A的结构简式是 。
(2)已知C与D发生加成反应生成E,其化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
a.题中的“某工艺”指的是裂解
b.可用溴的四氯化碳溶液鉴别B和C
c.E不溶于水,能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d.A在热铜丝催化作用下可氧化生成相对分子质量比它小2的有机物
题组二 五碳醛糖与核酸的性质
8.(2022北京昌平二模)如图为DNA分子的局部结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.DNA分子由多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链构成
B.图中框内的结构可以看作由脱氧核糖分子与H3PO4分子、碱基分子通过分子间脱水连接而成
C.胸腺嘧啶()中含有酰胺基
D.DNA分子的四种碱基均含N—H键,一个碱基中的N—H键的H原子只能与另一个碱基中的N原子形成氢键
9.木糖的分子式为C5H10O5,属于多羟基醛,木糖在浓硫酸作用下生成糠醛(结构简式如图)。
(1)木糖的结构简式为 ,木糖不可能具有的性质是 (填字母)。
A.水解反应 B.还原反应 C.氧化反应
D.取代反应 E.加成反应 F.酯化反应
(2)形成糠醛的过程中,1分子木糖脱去了 分子水。
(3)写出木糖与氢气发生加成反应的化学方程式 。所得产物称为木糖醇,它是一种理想的糖替代品,适合糖尿病患者食用,原因是
(填字母)。
A.木糖醇不受酵母菌和细菌作用,能防龋齿
B.木糖醇是多羟基化合物,易溶于水
C.木糖醇没有蔗糖甜
D.木糖醇被食用后不提高血糖浓度
(4)写出糠醛被新制氢氧化铜悬浊液氧化的化学方程式: 。
答案与分层梯度式解析
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第3节 醛和酮 糖类和核酸
第2课时 糖类和核酸
基础过关练
1.D 2.A 4.D 5.BC 6.C 7.D 9.A 10.D
11.A
1.D 单糖是不能水解为更小糖分子的糖类,故A正确;葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6,二者结构不同,互为同分异构体,故B正确;葡萄糖分子中含有醛基,可发生银镜反应,故C正确;葡萄糖分子中不含羧基,与小苏打溶液不反应,故D不正确。
2.A 酸性KMnO4溶液氧化性太强,最终不能得到目标产品,B项不符合题意;新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液氧化葡萄糖时得葡萄糖酸盐,还需酸化才能得葡萄糖酸,造价高昂,步骤烦琐,C、D项不符合题意;可在葡萄糖氧化酶催化作用下用氧气氧化葡萄糖,生成葡萄糖酸,A项符合题意。
3.答案 (1)有机化合物 (2)羟基 (3)酸性KMnO4溶液褪色
(4)①CH2OH(CHOH)4COONH4 ②300 ③134.4 C6H12O6+6O2 6H2O+6CO2
解析 (1)葡萄糖属于有机化合物。
(2)葡萄糖中所含的含氧官能团有醛基和羟基。
(3)葡萄糖具有还原性,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,使酸性KMnO4溶液褪色。
(4)①葡萄糖酸铵的结构简式为CH2OH(CHOH)4COONH4。②1 mol葡萄糖中含5 mol羟基,与乙酸反应生成酯,理论上完全酯化需要消耗5 mol乙酸,质量为60 g· mol-1×5 mol=300 g。③葡萄糖完全燃烧转化为二氧化碳和水的化学方程式为C6H12O6+6O2 6H2O+6CO2,则1 mol葡萄糖需要消耗6 mol氧气,在标准状况下的体积为22.4 L·mol-1×6 mol=134.4 L。
4.D 淀粉是一种多糖,其水解可以得到葡萄糖,A正确;淀粉是重要的工业原料,也是人类重要的能量来源,B正确;淀粉和纤维素的组成通式都是(C6H10O5)n,但二者不互为同分异构体,C正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变转化率,D错误。
5.BC 麦芽糖和蔗糖都属于双糖,麦芽糖分子中含有醛基,蔗糖分子中不含醛基,A错误;1个麦芽糖分子和1个蔗糖分子中碳原子个数都是12,1个葡萄糖分子中碳原子个数是6,B正确;1分子麦芽糖水解后能生成2分子葡萄糖,1分子蔗糖水解后生成1分子葡萄糖和1分子果糖,C正确;麦芽糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应,D错误。
6.C 糖化发酵过程中,淀粉分步水解为单糖,A正确;酒化过程中葡萄糖在酒化酶作用下生成C2H5OH和CO2,B正确;操作1是从醪液中得到初酒,应采用蒸馏,C错误;猪膘肉中溶出的酯类,可改善酒的香气和口感,D正确。
7.D 向蔗糖的水解液中加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加银氨溶液,水浴加热,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②⑤;蔗糖属于非还原糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序为④⑤。
8.答案 (1)作催化剂
(2)氢氧化钠溶液 中和作催化剂的硫酸,使水解液呈碱性
(3)(C6H10O5+nH2O
(4)溶液显蓝色
解析 (1)稀硫酸做淀粉水解的催化剂。
(2)稀硫酸能够与氢氧化铜反应,应该先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸,使水解液呈碱性。
(3)淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖,该过程的化学方程式为+nH2O 。
(4)淀粉遇碘溶液时显蓝色,据此可以检验淀粉是否完全水解,方法为取少量水解液于试管中,加入碘水,如果溶液显蓝色,则证明淀粉未完全水解。
9.A 脱氧核糖的分子式为C5H10O4,葡萄糖的分子式为C6H12O6,二者分子式不同,不互为同分异构体,故A不正确;脱氧核糖中含有羟基,可以发生取代反应,故B正确;脱氧核糖中含有醛基,能发生银镜反应,故C正确;脱氧核糖中含有羟基,在浓硫酸的催化作用下,可与乙酸发生反应,故D正确。
10.D 戊醛糖不能发生水解,属于单糖,故A正确;D-核糖分子中含有羟基,能发生酯化反应,故B正确;戊醛糖和D-核糖的分子式相同,都为C5H10O5,但结构不同,互为同分异构体,故C正确;戊醛糖→脱氧核糖是还原过程,故D不正确。
11.A 若③是尿嘧啶,则该核苷酸是核糖核苷酸,是组成RNA的基本单元,A正确;DNA分子结构的多样性取决于4种③(碱基)的排列顺序,B错误;若②为脱氧核糖,则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸,与②相连的③有4种,C错误;DNA和RNA在核苷酸上的不同点除了在②方面,还有③方面,D错误。
能力提升练
1.C 2.B 3.A 4.B 5.B 6.D 8.D
1.C 葡萄糖为多羟基醛,A错误;蔗糖与稀H2SO4共热后的溶液显酸性,银镜反应应在碱性条件下进行,应先加碱将溶液调成碱性,再滴加银氨溶液,验证产物中的葡萄糖,B错误;葡萄糖分子存在链状和环状两种结构,且两种结构之间能发生相互转化,以环状结构为主,C正确;纤维素在人体中不能被水解,D错误。
2.B 本题一定要根据实验得出结论,四个选项的叙述均正确,但据题述实验及实验现象只能推断出B是正确的。
方法点津 运用比较思想,进行对照实验,通过实验现象验证物质结构,根据性质反映结构,1个甘油分子里有3个羟基,它能在常温下使新制的Cu(OH)2溶解得绛蓝色溶液,葡萄糖溶液在常温下,也能使新制的Cu(OH)2溶解得绛蓝色溶液,则可推测葡萄糖分子中也有多个羟基。
3.A 该有机物的分子结构中含有醇羟基,且存在α-H,可以发生氧化反应,A正确;由题给结构知其组成通式为(C6H10O5)n,B错误;该有机物与淀粉均为高分子化合物,但不互为同分异构体,C错误;β-1,3-葡聚糖是葡萄糖通过缩聚反应生成的,D错误。
4.B 由题意可知,有机物X可以是双糖、多糖等,X经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下产生乙醇,乙醇被氧化为乙醛。乙醇在浓硫酸、加热条件下可发生分子内脱水生成乙烯,也可发生分子间脱水生成乙醚,故B错误。
5.B 葡萄糖和葡萄糖半缩醛之间存在平衡,葡萄糖溶液能发生银镜反应,A错误;葡萄糖半缩醛的形成可看作葡萄糖中羟基与醛基发生了加成反应,B正确;A分子中存在手性碳原子,C错误;葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H12O6,D错误。
6.D 纤维素的分子式为(C6H10O5)n,属于有机高分子,A项正确;葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6,二者结构不同,互为同分异构体,B项正确;纤维素在酸或酶的催化下水解,最终生成葡萄糖,C项正确;5-HMF→FDCA的反应中,5-HMF中的醛基、—CH2OH被氧化成了羧基,发生氧化反应,D项错误。
7.答案 (1)碳碳双键 CH3CH2OH (2)CH3COOH+CHCH (3)acd
解析 葡萄糖在酒化酶作用下分解生成的A为CH3CH2OH,由转化关系可知B为,发生氧化反应生成的D为CH3COOH,在一定条件下脱氢生成的C为,C和D发生加成反应生成CH3COOCHCH2。(1)B为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;A为CH3CH2OH。(2)C与D发生加成反应生成E,其化学方程式为CH3COOH+CHCHCH3COOCHCH2。(3)煤油裂解可生成乙烯,故a正确;B、C都含有碳碳不饱和键,不能用溴的四氯化碳溶液鉴别,故b错误;E属于酯类,不溶于水,含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故c正确;乙醇在热铜丝催化作用下发生氧化反应生成乙醛,乙醛的相对分子质量比乙醇小2,故d正确。
8.D DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸链构成,脱氧核糖核苷酸链由多个脱氧核糖核苷酸分子通过分子间脱水形成磷酯键后聚合而成,A正确;题图中框内的结构可以看作由脱氧核糖分子与H3PO4分子、碱基分子通过分子间脱水连接而成,B正确;胸腺嘧啶中含有酰胺基(),C正确;DNA分子的四种碱基均含N—H键,一个碱基中的N—H键的H原子能与另一个碱基中的N、O原子形成氢键,D错误。
9.答案 (1) A
(2)3
(3)+H2 D
(4)+2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O
解析 (1)木糖在浓硫酸作用下发生消去反应生成糠醛,所以木糖的结构简式为。根据木糖的结构简式可知,木糖不能发生水解反应;木糖分子中含有羟基、醛基,能发生还原反应、氧化反应、取代反应、加成反应、酯化反应;故选A。(2)根据木糖和糠醛的分子式可知,形成糠醛的过程中,1分子木糖脱去了3分子水。(3)木糖与氢气发生加成反应的化学方程式为+H2 ;木糖醇被食用后不提高血糖浓度,所以它是一种理想的糖替代品,适合糖尿病患者食用。(4)糠醛被新制氢氧化铜悬浊液氧化的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O。
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第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第3节 醛和酮 糖类和核酸
第2课时 糖类和核酸
基础过关练
题组一 单糖
1.下列有关单糖的说法不正确的是( )
A.单糖是不能水解为更小糖分子的糖类
B.葡萄糖和果糖互为同分异构体
C.葡萄糖能发生银镜反应
D.葡萄糖可与小苏打溶液反应,产生气泡
2.(2023辽宁鞍山第一中学月考)某食品厂由葡萄糖制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化可用以下某种试剂,其中最适合的是( )
A.O2/葡萄糖氧化酶
B.酸性KMnO4溶液
C.新制Cu(OH)2悬浊液
D.[Ag(NH3)2]OH溶液
3.葡萄糖()是自然界分布最广且最为重要的一种单糖。
(1)葡萄糖属于 (填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(2)葡萄糖中所含的含氧官能团有醛基和 (填名称)。
(3)葡萄糖具有还原性,向葡萄糖溶液中滴入几滴酸性KMnO4稀溶液,实验现象为 。
(4)分别取1 mol葡萄糖进行下列实验:
①发生银镜反应时,反应后葡萄糖转化为葡萄糖酸铵,葡萄糖酸铵的结构简式是 。
②与乙酸反应生成酯,理论上完全酯化需要消耗 g乙酸。
③若使之燃烧完全转化为CO2和H2O,所需氧气的体积在标准状况下为 L,反应的化学方程式是 。
题组二 双糖和多糖
4.(2023天津和平模拟)中国科学院天津工业生物技术研究所完成不依赖植物光合作用,直接使用CO2与H2为原料合成淀粉。下列关于淀粉的说法不正确的是( )
A.淀粉是一种多糖,水解可以得到葡萄糖
B.淀粉是重要的工业原料,也是人类重要的能量来源
C.淀粉和纤维素的组成通式都是(C6H10O5)n,二者不互为同分异构体
D.科学家利用催化剂使CO2和H2合成淀粉,若改良催化剂可以提高合成转化率
5.关于麦芽糖和蔗糖,下列说法中正确的是( )
A.它们都属于双糖,分子中都含有醛基
B.分子中碳原子个数都是葡萄糖的2倍
C.1分子它们水解后都能生成2分子单糖
D.它们都能发生银镜反应
6.(2023辽宁鞍山统考)广东名酒“玉冰烧”独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后,浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。下图为“玉冰烧”的简要酿造流程,其中说法错误的是( )
A.糖化发酵过程中,淀粉是分步水解为单糖的
B.酒化过程的反应原理为:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑
C.操作1为过滤
D.猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富
7.下列关于蔗糖属于非还原糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②⑤
8.为了检验淀粉水解的产物,设计如下实验方案:
淀粉液 水解液 混合液 砖红色沉淀
请回答下列问题:
(1)试剂1为20%的H2SO4溶液,其作用是 。
(2)试剂2为 ,其作用是 。
(3)反应①的化学方程式为 。
(4)为检验淀粉液是否已完全水解,取少量水解液于试管中,加入碘水,则证明淀粉未完全水解的现象是 。
题组三 五碳醛糖与核酸
9.脱氧核糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO。下列关于脱氧核糖的叙述不正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.能发生取代反应
C.能发生银镜反应
D.在浓硫酸的催化作用下,可与乙酸发生反应
10.诺贝尔化学奖及诺贝尔生理学或医学奖曾分别授予在研究DNA、RNA方面有突出成就的美国科学家。核酸有两种:含核糖的是核糖核酸(RNA),含脱氧核糖的是脱氧核糖核酸(DNA)。人类的基因组通过从细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令,这些指令通过mRNA传送。核糖是合成核酸的重要原料,常见的两种核糖结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
D-核糖
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
戊醛糖
A.戊醛糖属于单糖
B.D-核糖能发生酯化反应
C.戊醛糖和D-核糖互为同分异构体
D.戊醛糖→脱氧核糖[CH2OH(CHOH)2CH2—CHO]可看成是一个氧化过程
11.如图表示生物体内核酸的基本组成单元模式图,下列说法正确的是( )
A.若③是尿嘧啶,则此图是组成RNA的原料
B.DNA分子结构的多样性取决于③的种类
C.若②为脱氧核糖,则与②相连的③有五种
D.DNA和RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
能力提升练
题组一 糖类的结构和性质
1.(2023江苏南京师大附中高二期中)关于糖类的说法正确的是( )
A.葡萄糖具有多羟基酮结构,能发生加成反应
B.在蔗糖与稀H2SO4共热后的溶液中,滴加银氨溶液,验证产物中的葡萄糖
C.在葡萄糖溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,且以环状结构为主
D.人摄入蔬菜、粗粮等主要是利用纤维素水解为葡萄糖来提供能量
2.将下列四种液体各取2 mL分别加入四支盛有一定量新制Cu(OH)2的试管中,充分振荡。实验现象记录如下表:
液体 葡萄糖溶液 乙醇 甘油(丙三醇) 水
实验 现象 氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅 氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
根据上述实验及现象能够得出的正确结论是( )
A.葡萄糖分子中可能含有醛基
B.葡萄糖分子中可能含有多个羟基
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6
D.葡萄糖分子碳链呈锯齿形
3.β-1,3-葡聚糖因具有明显的抗肿瘤功效,日益受到关注。β-1,3-葡聚糖的结构简式如图,下列说法正确的是( )
A.可以发生氧化反应
B.组成通式为(C6H12O6)n
C.与淀粉互为同分异构体
D.葡萄糖发生加聚反应可生成β-1,3-葡聚糖
4.有机物X能实现下列转化,下列判断错误的是 ( )
A.有机物X可以是淀粉或纤维素
B.有机物Y在浓硫酸、加热条件下一定发生消去反应
C.有机物Y→乙醛的反应属于氧化反应
D.有机物X分子中可能含有醛基
5.(2023上海杨浦高级中学月考)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.葡萄糖半缩醛中含有羟基、醚键,该葡萄糖溶液不能发生银镜反应
B.葡萄糖半缩醛的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
C.A分子中不存在手性碳原子
D.葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H10O5
6.以富含纤维素的农作物为原料,合成PEF树脂的路线如图所示,下列说法错误的是( )
A.纤维素属于有机高分子
B.葡萄糖和果糖互为同分异构体
C.纤维素水解成葡萄糖的化学方程式为(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
D.5-HMF→FDCA发生的是取代反应
7.已知淀粉、葡萄糖及A、B、C、D、E之间的相互转化关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)B中的官能团名称是 ,A的结构简式是 。
(2)已知C与D发生加成反应生成E,其化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
a.题中的“某工艺”指的是裂解
b.可用溴的四氯化碳溶液鉴别B和C
c.E不溶于水,能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d.A在热铜丝催化作用下可氧化生成相对分子质量比它小2的有机物
题组二 五碳醛糖与核酸的性质
8.(2022北京昌平二模)如图为DNA分子的局部结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.DNA分子由多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链构成
B.图中框内的结构可以看作由脱氧核糖分子与H3PO4分子、碱基分子通过分子间脱水连接而成
C.胸腺嘧啶()中含有酰胺基
D.DNA分子的四种碱基均含N—H键,一个碱基中的N—H键的H原子只能与另一个碱基中的N原子形成氢键
9.木糖的分子式为C5H10O5,属于多羟基醛,木糖在浓硫酸作用下生成糠醛(结构简式如图)。
(1)木糖的结构简式为 ,木糖不可能具有的性质是 (填字母)。
A.水解反应 B.还原反应 C.氧化反应
D.取代反应 E.加成反应 F.酯化反应
(2)形成糠醛的过程中,1分子木糖脱去了 分子水。
(3)写出木糖与氢气发生加成反应的化学方程式 。所得产物称为木糖醇,它是一种理想的糖替代品,适合糖尿病患者食用,原因是
(填字母)。
A.木糖醇不受酵母菌和细菌作用,能防龋齿
B.木糖醇是多羟基化合物,易溶于水
C.木糖醇没有蔗糖甜
D.木糖醇被食用后不提高血糖浓度
(4)写出糠醛被新制氢氧化铜悬浊液氧化的化学方程式: 。
答案与分层梯度式解析
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第3节 醛和酮 糖类和核酸
第2课时 糖类和核酸
基础过关练
1.D 2.A 4.D 5.BC 6.C 7.D 9.A 10.D
11.A
1.D 单糖是不能水解为更小糖分子的糖类,故A正确;葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6,二者结构不同,互为同分异构体,故B正确;葡萄糖分子中含有醛基,可发生银镜反应,故C正确;葡萄糖分子中不含羧基,与小苏打溶液不反应,故D不正确。
2.A 酸性KMnO4溶液氧化性太强,最终不能得到目标产品,B项不符合题意;新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液氧化葡萄糖时得葡萄糖酸盐,还需酸化才能得葡萄糖酸,造价高昂,步骤烦琐,C、D项不符合题意;可在葡萄糖氧化酶催化作用下用氧气氧化葡萄糖,生成葡萄糖酸,A项符合题意。
3.答案 (1)有机化合物 (2)羟基 (3)酸性KMnO4溶液褪色
(4)①CH2OH(CHOH)4COONH4 ②300 ③134.4 C6H12O6+6O2 6H2O+6CO2
解析 (1)葡萄糖属于有机化合物。
(2)葡萄糖中所含的含氧官能团有醛基和羟基。
(3)葡萄糖具有还原性,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,使酸性KMnO4溶液褪色。
(4)①葡萄糖酸铵的结构简式为CH2OH(CHOH)4COONH4。②1 mol葡萄糖中含5 mol羟基,与乙酸反应生成酯,理论上完全酯化需要消耗5 mol乙酸,质量为60 g· mol-1×5 mol=300 g。③葡萄糖完全燃烧转化为二氧化碳和水的化学方程式为C6H12O6+6O2 6H2O+6CO2,则1 mol葡萄糖需要消耗6 mol氧气,在标准状况下的体积为22.4 L·mol-1×6 mol=134.4 L。
4.D 淀粉是一种多糖,其水解可以得到葡萄糖,A正确;淀粉是重要的工业原料,也是人类重要的能量来源,B正确;淀粉和纤维素的组成通式都是(C6H10O5)n,但二者不互为同分异构体,C正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变转化率,D错误。
5.BC 麦芽糖和蔗糖都属于双糖,麦芽糖分子中含有醛基,蔗糖分子中不含醛基,A错误;1个麦芽糖分子和1个蔗糖分子中碳原子个数都是12,1个葡萄糖分子中碳原子个数是6,B正确;1分子麦芽糖水解后能生成2分子葡萄糖,1分子蔗糖水解后生成1分子葡萄糖和1分子果糖,C正确;麦芽糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应,D错误。
6.C 糖化发酵过程中,淀粉分步水解为单糖,A正确;酒化过程中葡萄糖在酒化酶作用下生成C2H5OH和CO2,B正确;操作1是从醪液中得到初酒,应采用蒸馏,C错误;猪膘肉中溶出的酯类,可改善酒的香气和口感,D正确。
7.D 向蔗糖的水解液中加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加银氨溶液,水浴加热,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②⑤;蔗糖属于非还原糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序为④⑤。
8.答案 (1)作催化剂
(2)氢氧化钠溶液 中和作催化剂的硫酸,使水解液呈碱性
(3)(C6H10O5+nH2O
(4)溶液显蓝色
解析 (1)稀硫酸做淀粉水解的催化剂。
(2)稀硫酸能够与氢氧化铜反应,应该先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸,使水解液呈碱性。
(3)淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖,该过程的化学方程式为+nH2O 。
(4)淀粉遇碘溶液时显蓝色,据此可以检验淀粉是否完全水解,方法为取少量水解液于试管中,加入碘水,如果溶液显蓝色,则证明淀粉未完全水解。
9.A 脱氧核糖的分子式为C5H10O4,葡萄糖的分子式为C6H12O6,二者分子式不同,不互为同分异构体,故A不正确;脱氧核糖中含有羟基,可以发生取代反应,故B正确;脱氧核糖中含有醛基,能发生银镜反应,故C正确;脱氧核糖中含有羟基,在浓硫酸的催化作用下,可与乙酸发生反应,故D正确。
10.D 戊醛糖不能发生水解,属于单糖,故A正确;D-核糖分子中含有羟基,能发生酯化反应,故B正确;戊醛糖和D-核糖的分子式相同,都为C5H10O5,但结构不同,互为同分异构体,故C正确;戊醛糖→脱氧核糖是还原过程,故D不正确。
11.A 若③是尿嘧啶,则该核苷酸是核糖核苷酸,是组成RNA的基本单元,A正确;DNA分子结构的多样性取决于4种③(碱基)的排列顺序,B错误;若②为脱氧核糖,则该核苷酸为脱氧核糖核苷酸,与②相连的③有4种,C错误;DNA和RNA在核苷酸上的不同点除了在②方面,还有③方面,D错误。
能力提升练
1.C 2.B 3.A 4.B 5.B 6.D 8.D
1.C 葡萄糖为多羟基醛,A错误;蔗糖与稀H2SO4共热后的溶液显酸性,银镜反应应在碱性条件下进行,应先加碱将溶液调成碱性,再滴加银氨溶液,验证产物中的葡萄糖,B错误;葡萄糖分子存在链状和环状两种结构,且两种结构之间能发生相互转化,以环状结构为主,C正确;纤维素在人体中不能被水解,D错误。
2.B 本题一定要根据实验得出结论,四个选项的叙述均正确,但据题述实验及实验现象只能推断出B是正确的。
方法点津 运用比较思想,进行对照实验,通过实验现象验证物质结构,根据性质反映结构,1个甘油分子里有3个羟基,它能在常温下使新制的Cu(OH)2溶解得绛蓝色溶液,葡萄糖溶液在常温下,也能使新制的Cu(OH)2溶解得绛蓝色溶液,则可推测葡萄糖分子中也有多个羟基。
3.A 该有机物的分子结构中含有醇羟基,且存在α-H,可以发生氧化反应,A正确;由题给结构知其组成通式为(C6H10O5)n,B错误;该有机物与淀粉均为高分子化合物,但不互为同分异构体,C错误;β-1,3-葡聚糖是葡萄糖通过缩聚反应生成的,D错误。
4.B 由题意可知,有机物X可以是双糖、多糖等,X经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下产生乙醇,乙醇被氧化为乙醛。乙醇在浓硫酸、加热条件下可发生分子内脱水生成乙烯,也可发生分子间脱水生成乙醚,故B错误。
5.B 葡萄糖和葡萄糖半缩醛之间存在平衡,葡萄糖溶液能发生银镜反应,A错误;葡萄糖半缩醛的形成可看作葡萄糖中羟基与醛基发生了加成反应,B正确;A分子中存在手性碳原子,C错误;葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H12O6,D错误。
6.D 纤维素的分子式为(C6H10O5)n,属于有机高分子,A项正确;葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6,二者结构不同,互为同分异构体,B项正确;纤维素在酸或酶的催化下水解,最终生成葡萄糖,C项正确;5-HMF→FDCA的反应中,5-HMF中的醛基、—CH2OH被氧化成了羧基,发生氧化反应,D项错误。
7.答案 (1)碳碳双键 CH3CH2OH (2)CH3COOH+CHCH (3)acd
解析 葡萄糖在酒化酶作用下分解生成的A为CH3CH2OH,由转化关系可知B为,发生氧化反应生成的D为CH3COOH,在一定条件下脱氢生成的C为,C和D发生加成反应生成CH3COOCHCH2。(1)B为乙烯,含有的官能团为碳碳双键;A为CH3CH2OH。(2)C与D发生加成反应生成E,其化学方程式为CH3COOH+CHCHCH3COOCHCH2。(3)煤油裂解可生成乙烯,故a正确;B、C都含有碳碳不饱和键,不能用溴的四氯化碳溶液鉴别,故b错误;E属于酯类,不溶于水,含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故c正确;乙醇在热铜丝催化作用下发生氧化反应生成乙醛,乙醛的相对分子质量比乙醇小2,故d正确。
8.D DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸链构成,脱氧核糖核苷酸链由多个脱氧核糖核苷酸分子通过分子间脱水形成磷酯键后聚合而成,A正确;题图中框内的结构可以看作由脱氧核糖分子与H3PO4分子、碱基分子通过分子间脱水连接而成,B正确;胸腺嘧啶中含有酰胺基(),C正确;DNA分子的四种碱基均含N—H键,一个碱基中的N—H键的H原子能与另一个碱基中的N、O原子形成氢键,D错误。
9.答案 (1) A
(2)3
(3)+H2 D
(4)+2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O
解析 (1)木糖在浓硫酸作用下发生消去反应生成糠醛,所以木糖的结构简式为。根据木糖的结构简式可知,木糖不能发生水解反应;木糖分子中含有羟基、醛基,能发生还原反应、氧化反应、取代反应、加成反应、酯化反应;故选A。(2)根据木糖和糠醛的分子式可知,形成糠醛的过程中,1分子木糖脱去了3分子水。(3)木糖与氢气发生加成反应的化学方程式为+H2 ;木糖醇被食用后不提高血糖浓度,所以它是一种理想的糖替代品,适合糖尿病患者食用。(4)糠醛被新制氢氧化铜悬浊液氧化的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O。
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