化学同步精练精析:324 糖类(苏教版必修2)

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名称 化学同步精练精析:324 糖类(苏教版必修2)
格式 rar
文件大小 939.4KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2011-03-08 18:14:00

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3.2.4 糖类(苏教版必修2)
【典例导悟】
【典例1】某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益,而且还能防止环境污染,现按以下方式进行:
已知H是具有香味的液体,试填空。
(1)A的名称________;H的名称________。
(2)B的结构简式_____________。
(3)D→E的化学方程式_______________________。
(4)G→H的化学方程式_______________________。
(5)写出H的一种与CH3COOH互为同系物的同分异构体的结构简式:_________________。
答案:(1)纤维素 乙酸乙酯
(2)CH2OH(CHOH)4CHO
【变式训练】葡萄糖是一种单糖的主要原因是( )
A.在糖类结构中最简单
B.在所有糖类中碳原子数最少
C.分子中含有多个羟基
D.不能水解生成更简单的糖
【解析】选D。糖的分类是以能否水解及水解产物的多少进行划分的。若不能水解成更简单的糖则为单糖,若能水解成更简单的糖则为二糖、多糖。
【典例2】某学生设计了如下三个实验方案,用以检验淀粉的水解程度:

【思路点拨】解答本题注意以下两点:
(1)应分别检验淀粉和葡萄糖是否存在。
(2)检验葡萄糖应先加碱中和催化剂硫酸。
【自主解答】甲方案设计步骤有误,水解后的溶液不应先加碱中和,可直接滴加碘水来判断淀粉是否水解,因为I2会和NaOH溶液发生反应。甲方案的结论有误,因为加I2后溶液变蓝色有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解,故不可只得出淀粉尚未水解的结论。
乙方案操作错误,结论亦错误。淀粉完全水解后应用稀碱中和作为催化剂的酸,然后再做银镜反应的实验,本方案中虽然无银镜现象出现,但结果可能是淀粉尚未水解,也可能是淀粉水解完全或部分水解。
丙方案中水解后的溶液可直接加入碘水判定淀粉水解是否完全,而不应是加碱中和水解溶液后再加碘水,因而丙方案仍是不完整的。
答案:甲方案不正确。①操作不正确,水解后的溶液不应加碱中和,可直接加碘水来判断淀粉水解情况。②结论不正确,溶液变蓝有可能是淀粉完全没有水解,也有可能是部分水解;
乙方案不正确。①操作不正确,淀粉完全水解后应用稀碱中和酸。②结论不正确,淀粉完全水解,部分水解,完全没有水解都可能;
丙方案不正确。因为加入的NaOH溶液有可能把后来加入的碘水反应掉,从而无法判断淀粉是否水解完全。
【互动探究】如何将丙方案修改为正确的方案?请用图示表示出来。
提示:要排除NaOH溶液对淀粉检验的干扰(可以和碘反应),所以可以将水解液分为两份,一份直接加碘水,以检验淀粉;另一份先加NaOH溶液中和酸,再加银氨溶液检验葡萄糖。流程如下:
【学业达标训练】
1.(2010·青岛高一检测)下列一次性餐具在目前最有发展前景的是( )
A.瓷器餐具 B.淀粉餐具
C.塑料餐具 D.纸木餐具
【解析】选B。分析四个选项可知,瓷器餐具不可能用作一次性餐具;塑料餐具会带来环境污染;纸木餐具浪费大量木材,而淀粉可降解,来源广,故淀粉餐具有很好的发展前景。
2.下列关于葡萄糖的叙述正确的是( )
A.葡萄糖是麦芽糖的同分异构体
B.葡萄糖水解生成乙醇和二氧化碳
C.葡萄糖在人体组织中缓慢氧化,释放出能量供机体需要
D.葡萄糖和淀粉、蔗糖等一样能发生水解反应
【解析】选C。葡萄糖和麦芽糖分子式不同,不是同分异构体。葡萄糖是人体内的主要能量物质,它是通过缓慢氧化生成CO2和水(有氧呼吸)或乙醇、乳酸(无氧呼吸)等物质的方法进行的。葡萄糖是单糖,不能发生水解反应。所以选C。
3.下列关于淀粉和纤维素的叙述中,不正确的是( )
A.它们的通式都是(C6H10O5)n,是同分异构体
B.它们都是混合物
C.它们都可以发生水解,其最终产物都是葡萄糖
D.它们都是天然高分子化合物
【解析】选A。淀粉和纤维素尽管都可用(C6H10O5)n来表示,但n值不同,所以两者不是同分异构体,它们都是混合物。淀粉和纤维素都属于多糖,是天然存在的高分子化合物,都能在一定条件下发生水解反应,最终生成葡萄糖。
4.医院里检验糖尿病的方法是将病人尿液加入到CuSO4和NaOH的混合液中,加热后产生红色沉淀说明病人的尿中含有( )
A.脂肪 B.乙酸 C.蛋白质 D.葡萄糖
【解析】选D。医院里利用葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液加热下产生红色沉淀,来测定病人尿中是否含有葡萄糖。
5.把①蔗糖、②麦芽糖、③淀粉、④纤维素、⑤油脂在酸存在的条件下分别进行水解,其水解产物只有一种的是( )
A.①⑤ B.②③④⑤ C.①③④ D.②③④
【解析】选D。②③④水解产物都是葡萄糖;①蔗糖水解产物有葡萄糖和果糖;⑤油脂水解生成高级脂肪酸和甘油。
6.糖元[(C6H10O5)n]是一种分子量比淀粉更大的多糖,主要存在于肝脏和肌肉中,所以又叫动物淀粉和肝糖。下列有关糖元的叙述正确的是( )
A.糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体
B.糖元、淀粉、纤维素属于同系物
C.糖元水解的最终产物是葡萄糖
D.糖元具有还原性,能发生银镜反应
【解析】选C。糖元的化学式虽在形式上与淀粉、纤维素相同,但由于它们的聚合度n值不同,所以分子式不同,不属于同分异构体;它们的分子式实际上相差n个C6H10O5,而不是相差n个CH2,故也不属于同系物;糖元与淀粉、纤维素相同,都是非还原性(无—CHO)的多糖,水解的最终产物都是葡萄糖。
7.(多选)某学生做葡萄糖的还原性实验时,取1 mol·L-1 CuSO4溶液和0.5 mol·L-1 NaOH溶液各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入5 mL 40%的葡萄糖,结果无红色沉淀出现。实验失败原因可能是( )
A.未充分加热
B.加入葡萄糖太少
C.加入NaOH溶液的量不够
D.加入CuSO4溶液的量不够
【解析】选A、C。做葡萄糖和新制Cu(OH)2悬浊液反应实验时,应注意:①反应要在碱性条件下进行,即NaOH要过量;②实验需加热。
8.下列物质中,在一定条件下既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是( )
A.乙酸乙酯 B.蔗糖 C.葡萄糖 D.麦芽糖
【解析】选D。能发生银镜反应,则有机物中应含还原性基团——醛基。目前学习的有机物能发生水解反应的有酯、二糖、多糖等。符合上述两种情况的物质为麦芽糖。
(1)各步加入的试剂为(写化学式):
A ________ B ________ C ________
(2)加入A溶液不加入B溶液________ (填“是”或“否”)合理,其理由是____________________。
(3)已知1 mol 葡萄糖与新制Cu(OH)2反应生成1 mol Cu2O,当生成1.44 g红色沉淀时,淀粉的水解率是__________。
(4)某淀粉的相对分子质量为13 932,则它是由______个葡萄糖分子缩合而成的。
(4)由淀粉化学式知其分子量为162n=13 932,n=86,即该淀粉由86个葡萄糖分子缩合而成。
答案:(1)H2SO4 NaOH 新制Cu(OH)2
(2)否 Cu(OH)2与葡萄糖的反应必须在碱性条件下进行
(3)18% (4)86
10.葡萄糖在自然界中主要存在于葡萄汁、蜂蜜、带甜味的水果中,是人体重要的营养物质之一,也是一种重要的工业原料。
(1)葡萄糖在人体中进行氧化反应并放出热量,若完全燃烧6 g葡萄糖时放出93.4 kJ热量,则该反应的热化学方程式是____________;某医院每天给一病人注射9%的葡萄糖1 kg,三天中,该病人从中共获得______kJ能量。
(2)工业上热水瓶胆镀银常用葡萄糖作还原剂,而不用乙醛,试分析原因__________________________。
(3)葡萄糖酸钙是医药工业上常用的一种补钙剂,它可由葡萄糖氧化成葡萄糖酸后,再与碳酸钙成盐制得。葡萄糖酸的结构简式为__________________,理论上90 g葡萄糖能够制得葡萄糖酸钙的质量为______。
(2)葡萄糖和乙醛都含—CHO,都能通过银镜反应给热水瓶胆镀银,但因为葡萄糖比乙醛价格低廉且不易造成环境污染,故选用葡萄糖。
(3)葡萄糖中的醛基被氧化成羧基后即得到葡萄糖酸,所以葡萄糖酸的结构简式为CH2OH(CHOH)4COOH,葡萄糖酸钙的结构简式为[CH2OH(CHOH)4COO]2Ca,其分子式为
C12H22O14Ca,90 g葡萄糖的物质的量为0.5 mol,由关系式2C6H12O6~C12H22O14Ca,所以生成葡萄糖酸钙的物质的量为0.25 mol,其质量为0.25 mol×430 g/mol=107.5 g。
【素能综合检测】
一、选择题(本题包括5个小题,每小题4分,共20分)
1.下列说法中正确的是( )
A.糖类是有甜味的物质
B.糖类组成一定符合通式Cm(H2O)n
C.符合通式Cm(H2O)n的一定是糖类物质
D.糖类是人类维持生命的六大营养素之一
【解析】选D。多糖通常无甜味,如淀粉,A错误。个别的糖类不符合通式Cm(H2O)n,B错误。符合Cm(H2O)n通式的不一定是糖类物质,如CH3COOH可写成C2(H2O)2,C错误。D正确。
2.现有下列物质:
①纤维素 ②甲酸甲酯 ③淀粉
④甲醛 ⑤丙酸 ⑥乳酸(α- 羟基丙酸)
⑦乙二醇 ⑧乙酸
其中符合Cn(H2O)m的组成,但不属于糖类的是( )
A.②③④⑥ B.②④⑥⑧ C.①③④⑦ D.②④⑤⑧
【解析】选B。因为纤维素、淀粉属于多糖,故A、C不合题意。B、D两项中均有②④⑧,则只需要观察⑤和⑥是否符合题意。而⑤为丙酸,其分子式为C3H6O2,不符合Cn(H2O)m的组成,⑥为α- 羟基丙酸,结构简式为
其分子式为C3H6O3,符合Cn(H2O)m的组成,但不属于糖类。
3.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Cu(OH)2悬浊液
C.碘水 D.Na2CO3溶液
4.(2010·嘉兴高一检测)为证明无还原性的蔗糖水解后的生成物有还原性,可能有如下实验步骤:①加入稀硫酸;②加入几滴CuSO4溶液;③加热;④加入蒸馏水;⑤加入烧碱溶液至碱性;⑥加入新制Cu(OH)2。最佳顺序是( )
A.④①③⑥③ B.④③①⑥⑤③
C.①③②⑥③ D.④①③⑤⑥③
【解析】选D。蔗糖水解生成的葡萄糖具有还原性,可用新制的Cu(OH)2悬浊液检验,但蔗糖水解需在酸性条件下,而Cu(OH)2检验葡萄糖需在碱性条件下,所以实验步骤中应注意。该实验不需滴加CuSO4溶液。
5.葡萄糖和淀粉的混合物中氢的质量分数为6.5%,则混合物中氧的质量分数为( )
A.13.0% B.39.0% C.45.5% D.52.0%
【解析】选D。由葡萄糖和淀粉的化学式C6H12O6和
(C6H10O5)n知n(H)∶n(O)=2∶1,m(H)∶m(O)
=1∶8,则氧的质量分数为6.5%×8=52.0%。
二、非选择题(本题包括3个小题,共30分)
6.(6分)(思维拓展题)某有机物A化学式为CxHyOz,15 g A完全燃烧生成22 g CO2和9 g H2O。
(1)该有机物的最简式_______________。 21世纪教育网
(2)若A和Na2CO3溶液混合,有气体放出,和醇能发生酯化反应,则A的最简单的一种结构简式为_____________。
(3)若A分子中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为_______________ 。
(2)能与Na2CO3溶液反应放出气体,且能与醇发生酯化反应,则含有—COOH,又最简式为CH2O,故A的最简单的一种结构简式为CH3COOH。
(3)因为A中有6个碳原子,可见其化学式为C6H12O6,有多个羟基和一个醛基,属于糖类物质,可知A为葡萄糖,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。
答案:(1)CH2O (2)CH3COOH
(3)CH2OH(CHOH)4CHO
7.(12分)燃料乙醇的生产过程可由图表示:
(1)粉碎玉米的目的是_____________________。
(2)生产过程中为了检验淀粉水解是否完全,可使用的试剂是_____________________。
(3)步骤a的操作是________。
A.蒸发 B.萃取 C.蒸馏 D.分液
(4)发酵产生的CO2纯度可达到99%,能回收利用,请举出它的两项用途:________。
(5)以玉米等淀粉原料生产乙醇的化学反应可用下式表示:
根据上述反应式,可以算出100 kg淀粉理论上可生产无水乙醇________ kg。
【解析】(1)固体物质粉碎成粉状其表面积大大增加,参加反应的速率会加快。
(2)注意是含碘单质(I2)的溶液,而非化合态碘。
(3)互溶而沸点不同的液体的分离用蒸馏的方法。
(5)由两个反应的化学方程式可知:
答案:(1)增大反应物的接触面积或加快反应速率或使反应充分进行 (2)碘(I2)或碘酒 21世纪教育网
(3)C (4)饮料、干冰、纯碱、碳酸钙(其他碳酸盐或碳酸氢盐)等中任选2个 (5)56.8
[实验·探究]
8.(12分)化学中有许多有趣的实验,如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。
在250 mL圆底烧瓶中依次加入2 g氢氧化钠、100 mL蒸馏水、2 g葡萄糖(粉末),振荡使其溶解。滴入4~6滴0.2%的亚甲基蓝溶液,塞上瓶塞(如图),振荡烧瓶,溶液呈蓝色。静置,约3分钟后蓝色
消失,变为无色。再次振荡,
无色溶液又呈蓝色。可反复多
次。为探究是什么原因引起的,
有人做了以下实验。
Ⅰ.从烧瓶中取出溶液注满一支试管,塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色,再振荡试管溶液不能变蓝。
Ⅱ.在原烧瓶中经A处鼓入空气,又慢慢变蓝了。静置片刻后,蓝色又消失。再次鼓入空气,又慢慢变蓝。
Ⅲ.为了进一步弄清是何种成分引起的,他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2,都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入,发现上述无色溶液慢慢变为蓝色,到此为止,“蓝瓶子”实验原理有了科学结论。
(1)请总结“蓝瓶子”实验的变色原理:____________
__________________________________________。
(2)该实验中现象能否无限次重复进行_____(填“能”或“不能”)。理由是___________________________
______________________________________。
【解析】混合物中加入亚甲基蓝溶液后,静置约3分钟后蓝色消失变为无色,说明亚甲基蓝跟混合物中的某种成分反应生成无色物质。再鼓入空气,又慢慢变蓝了,而改通纯净的N2、CO2都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝,改通氧气变蓝色,说明是空气中的氧气将无色物质又氧化成亚甲基蓝,则亚甲基蓝褪色则是发生了还原反应,葡萄糖具有还原性。所以先是亚甲基蓝被葡萄糖还原成无色物质,无色物质又被空气中的氧气氧化成亚甲基蓝,然后亚甲基蓝被过量的葡萄糖还原成无色物质,如此反复进行,直到葡萄糖被完全氧化为止。
答案:(1)首先亚甲基蓝被葡萄糖还原,还原后的无色物质又被空气中的氧气氧化,又成为亚甲基蓝,反复作用
(2)不能一段时间后葡萄糖全部转化为其他物质