[精练精析]3.4.1糖类(人教版必修2)
【典例导悟】
【典例1】下列有关葡萄糖的说法错误的是
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6
B.葡萄糖能发生银镜反应
C.葡萄糖是人体重要的能量来源
D.葡萄糖在一定条件下能水解
【规范解答】选D。
【互动探究】葡萄糖能发生银镜反应,体现了葡萄糖的什么性质?
提示:葡萄糖把银氨溶液中银转化成单质,说明了葡萄糖具有还原性。
【变式训练】1.葡萄糖的结构简式为
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
其对应的性质中不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生取代反应
C.能发生银镜反应 D.可使小苏打溶液冒出气泡
【解析】选D。葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,与乙酸发生酯化反应(取代反应的一种);含有醛基,能发生银镜反应;无羧基,所以不与NaHCO3反应,故只有D错误。
2.某学生做葡萄糖的还原性实验,4 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,将它们混合后,滴入1.0 mL的10%的葡萄糖溶液,加热煮沸,结果没有看到红色沉淀生成。这是因为( )
A.葡萄糖浓度太大
B.加热时间不够
C.CuSO4溶液的量不够
D.NaOH溶液的量不够
【解析】选D。葡萄糖与新制Cu(OH)2发生反应时,必须得让NaOH过量很多,而今n(CuSO4)=n(NaOH)=
4×10-3×0.5=2×10-3(mol),不符合反应条件,故选D。
【典例2】某学生称取9 g直链淀粉溶于水,测定淀粉水解的百分率,其程序如下:
(1)填写各步所加试剂名称:A.______;B. ______; C. ______;
(2)只加A溶液而不加B溶液是否可以?__________理由是_________________________。
(3)当析出2.16 g金属单质时,淀粉的水解率为_____。
(已知1 mol醛基发生银镜反应时生成2 mol Ag)。
【思路点拨】解答该题需注意以下三点:
(1)淀粉水解的条件是用稀H2SO4作催化剂且加热。
(2)用银氨溶液检验葡萄糖的条件是碱性环境。
(3)淀粉水解的最终产物是葡萄糖且一分子葡萄糖中含有一个醛基。
【自主解答】淀粉水解条件:稀硫酸作催化剂,为检验水解产物葡萄糖,应先加NaOH溶液中和稀H2SO4,葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。
答案:(1)稀硫酸 氢氧化钠溶液 银氨溶液
(2)不可以 用银氨溶液检验葡萄糖时必须在碱性条件下进行 (3)18%
【变式训练】(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。
1.(2010·南安同步检测)葡萄糖是提供人体能量的营养物质,它在人体内发生的主要反应是( )
A.酯化反应 B.氧化反应
C.还原反应 D.水解反应
【解析】选B。葡萄糖在人体内完全氧化,同时释放能量以维持人体生命活动所需。
2.下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是( )
A.干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B.用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料
C.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇
D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
【解析】选D。由煤制备化工原料可通过干馏(煤在高温下的分解),A对。丙烷燃烧生成CO2和H2O,并没有污染大气的气体生成,为清洁燃料,B对。大米发酵生成乙醇,时间越长,乙醇浓度越大越香醇,C对。纤维素水解生成葡萄糖;蔗糖水解生成葡萄糖与果糖;脂肪水解生成高级脂肪酸与甘油;葡萄糖为单糖,不会发生水解,D错。
3.在①葡萄糖与银氨溶液反应;②淀粉在稀硫酸作用下在水中加热;③葡萄糖与钠反应;④葡萄糖在一定条件下与乙酸反应中,不包括的反应类型是( )
A.氧化反应 B.加成反应
C.酯化反应 D.水解反应
【解析】选B。①氧化反应;②水解反应;③置换反应;④酯化或取代反应,所以,没有发生加成反应。
4.下列各组物质中,一定互为同系物的是( )
A.核糖和脱氧核糖
B.分子式为C4H6和C5H8的烃
C.葡萄糖和蔗糖
D.分子式为C4H10和C20H42的烃
【解析】选D。同系物必须是结构相似,而组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。A中两物质分子组成只差一个氧显然不互为同系物;B中两分子都符合通式CnH2n-2,但不一定是同一类物质;C中前者为单糖,后者为双糖,结构不相似;只有D中两物质都符合CnH2n+2,一定为烷烃,碳原子数不同,一定互为同系物。
5.(2010·泉州高二检测)青苹果汁遇到碘酒时显蓝色,熟苹果汁能与Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,这说明( )
A.青苹果中只含淀粉
B.熟苹果中只含单糖
C.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
D.苹果转熟时淀粉水解为葡萄糖
【解析】选D。青苹果汁遇碘酒显蓝色,证明含有淀粉,熟苹果汁与新制Cu(OH)2悬浊液生成砖红色沉淀说明生成了葡萄糖,从而证明苹果转熟时,淀粉水解生成葡萄糖,A、B片面理解,错误。
6.(多选)下列各组物质中,互为同分异构体的是( )
A.果糖、葡萄糖 B.蔗糖、麦芽糖
C.淀粉、纤维素 D.单糖、双糖
【解析】选A、B。葡萄糖与果糖分子式均为C6H12O6,结构不同,互为同分异构体;蔗糖、麦芽糖分子式均为C12H22O11,结构不同,互为同分异构体;淀粉、纤维素虽然分子式均为(C6H10O5)n,但n值不同,不是同分异构体;D中为两个概念,具体物质不确定。
7.核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为:
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,下列关于核糖的叙述中,正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可以与银氨溶液作用形成银镜
C.与葡萄糖互为同系物
D.可以使石蕊试液变红
【解析】选B。据核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,故二者既不是同分异构体,也非同系物,A、C错误;因其分子中有—CHO,故能发生银镜反应,但无—COOH,不能使石蕊试液变红,B正确,D错误。
8.新华社报道,英国《独立报》公布“英国科学家研究结果表明:高纤维素食物可降低患乳腺癌风险”。高纤维素食物富含维生素、锌和其他微量营养素,可以平衡体内胰岛素水平并调节雌激素。下列关于高纤维素的叙述正确的是( )
A.高纤维素中的“高”指纤维素的聚合度(每个高分子里结构单元的重复次数)大
B.纤维素与淀粉通式都是(C6H10O5)n,它们互为同分异构体
C.纤维素是高分子化合物,是一种纯净物
D.纤维素在稀硫酸作用下水解产生具有还原性的物质
【解析】选D。高纤维素中的“高”指食物中所含纤维素的质量分数大,A项错误;淀粉和纤维素通式相同,但是组成分子的n值不同,所以二者不是同分异构体,B项错误;当聚合度一定时,纤维素属于高分子化合物,但是纤维素由各种聚合度不同的纤维素分子构成,宏观上分析纤维素是混合物,C项错误;纤维素在酸的催化作用下水解生成单糖——葡萄糖,其含醛基具有还原性,D项正确。
9.要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作过程: ①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热(水溶)③加入碱液,中和并呈碱性 ④加入银氨溶液 ⑤加入几滴稀硫酸
⑥再加热 ⑦加入几滴碘水
请指出要达到下列实验目的所需正确操作过程的排列顺序:(1)证明淀粉尚未水解_____________;
(2)证明淀粉正在水解_____________ ;
(3)证明淀粉已完全水解_____________ 。
【解析】(1)尚未水解只需证明不存在能发生银镜反应的葡萄糖即可。
(2)正在水解需证明产生了能发生银镜反应的葡萄糖,又有能遇碘单质变蓝的淀粉。
(3)已完全水解只需证明不再有淀粉即可。
答案:(1)①⑤②③④⑥
(2)①⑤②③④⑥;①⑤②⑦
(3)①⑤②⑦
10.(10分)某有机物A化学式为CxHyOz,15 g A完全燃烧可生成22 g CO2和9 g H2O。试求:
(1)该有机物的最简式________;
(2)若A的相对分子质量为60且和Na2CO3混合有气体放出,A和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为:______ ;
(3)若A的相对分子质量为60且是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结构简式为:________ ;
(4)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为:________ 。
【解析】
所以:x∶y∶z=0.5 mol∶1 mol∶0.5 mol=1∶2∶1
(1)该有机物最简式为CH2O,则其通式可表示为(CH2O)n。
(2)此时A应为羧酸,30n=60,所以n=2,分子式为C2H4O2,可为CH3COOH。
(3)此时A为酯且n=2,分子式为C2H4O2,结构简式为
(4)n=6,再结合性质推知A为葡萄糖。
答案:(1)CH2O (2)CH3COOH
(3)HCOOCH3 (4)
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.崇明米酒既有酒味又有甜味,其中甜味来源的途径是( )
A.淀粉→蔗糖→葡萄糖
B.淀粉→麦芽糖→葡萄糖
C.淀粉→麦芽糖→果糖
D.淀粉→蔗糖→果糖
【解析】选B。甜味来自低聚糖和单糖。粮食中的淀粉在酶的作用下水解生成麦芽糖,进而水解生成葡萄糖。
2.下列物质中,最简式相同,但不互为同分异构体的是( )
A.乙烯和苯 B.蔗糖和纤维素
C.乙酸和葡萄糖 D.果糖和葡萄糖
【解析】选C。A、B项最简式不同,C项最简式相同,但分子式不同,不属于同分异构体,D项,分子式相同,结构不同,属于同分异构体。
3.(2010·无锡高一检测)只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Cu(OH)2悬浊液
C.石蕊试液 D.Na2CO3溶液
【解析】选B。乙酸与新制Cu(OH)2发生中和反应而使蓝色絮状沉淀变成蓝色溶液,Cu(OH)2悬浊液分别与剩余两溶液混合加热,能产生红色沉淀的为葡萄糖,无明显现象的为蔗糖。A中NaOH溶液不能鉴别三种物质,石蕊试液、Na2CO3只能鉴别出乙酸,故只有B正确。
4.下列说法不正确的是( )
A.苯和乙烯都能与H2发生加成反应
B.蔗糖在人体内水解的产物只有葡萄糖
C.食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
D.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2
【解析】选B。苯可以在催化剂作用下与H2发生加成反应,乙烯中含有碳碳双键,故可以与H2加成,A项正确;蔗糖最终水解生成葡萄糖和果糖,B项错;乙醇可以催化氧化得乙醛,乙醛继续氧化可得乙酸,C项正确;水煤气的制取方程式为:C+H2O(g)====CO+H2,D项正确。
高温
5.(2010·株州高一检测)淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示分子组成,它们是( )
A.同分异构体
B.同一种物质
C.同系物
D.多糖类物质
【解析】选D。淀粉和纤维素属于多糖,虽然均可用(C6H10O5)n表示分子组成,但二者的结构单元C6H10O5不同,n值不同,故二者不是同分异构体,不是同系物,更不是同一种物质,故选D。
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)(2010·中山高一检测)糖尿病是由于人体内胰岛素紊乱导致的代谢紊化综合症,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量食品和缺少运动,都会导致糖尿病。
(1)血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法正确的是_____ 。
A.葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2O
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.糖尿病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖
D.淀粉水解的最终产物是氨基酸
(2)木糖醇[结构简式为:CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病人食用后不会导致血糖升高。若用氯原子取代木糖醇分子中碳原子上的氢原子,得到的一氯代物有_____种同分异构体。
(3)糖尿病人不可饮酒,酒精在肝脏内可转化成有机物A。A的实验结果如下:
①通过实验测得A的相对分子质量为60。
②A由C、H、O三种元素组成,分子中只存在两种类型的氢原子,且这两种类型的氢原子的个数比为1∶3。
③A可与酒精在一定条件下生成有芳香气味的物质。
请设计实验证明A与碳酸的酸性强弱:向A溶液中加入_____溶液,发现有气泡冒出;写出A与酒精反应的化学方程式_____ 。
【解析】(1)葡萄糖的分子式表示为C6(H2O)6,但分子中并无水分子,A错误;葡萄糖与果糖的分子式相同均为C6H12O6,但结构不同,二者互为同分异构体,B正确;检验葡萄糖可用新制Cu(OH)2,C正确;淀粉水解的最终产物为葡萄糖,D错误;故选B、C。
(2)木糖醇的结构简式 ,
分子对称,碳原子上的氢原子只有3种,故对应的一氯代物有3种。
(3)据条件①②③可推知A为CH3COOH,证明CH3COOH酸性强于H2CO3,可向醋酸溶液中加入Na2CO3或NaHCO3溶液据产生无色气泡即可证明。CH3COOH与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
答案:(1)B、C (2)3
(3)碳酸钠(其他合理答案也可)
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
7.(10分)Ⅰ.有A、B、C三种无色溶液,它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种,甲同学做实验得出:
①B能发生银镜反应;
②A遇碘水变蓝色;
③A、C均能发生水解反应,水解液均能发生银镜反应。
试判断它们各是什么物质,并写出有关化学反应方程式:
(1)A是_____ ,B是_____ ,C是_____ 。
(2)有关化学反应方程式:
①蔗糖水解: _____ 。
②淀粉水解: _____ 。
Ⅱ.乙同学将34.2 g蔗糖与16.2 g淀粉的混合物放入水中,在一定条件下使其完全水解,请回答:
(1)“一定条件”指的是_____ ;
(2)判断淀粉和蔗糖已经水解的方法是_____;
(3)完全水解后的溶液中有机物溶质的物质的量之比n(葡萄糖)∶n(果糖)= _____ 。
【解析】A遇碘水变蓝色,说明A为淀粉;而B能发生银镜反应且不能水解,B为葡萄糖;C能水解,且水解液能发生银镜反应,C为蔗糖。蔗糖在无机酸或酶的作用下与水共热发生水解反应;已经水解只需证明有葡萄糖产生即可;蔗糖水解产生葡萄糖与果糖,淀粉水解只产生葡萄糖,反应后的溶液中有机物溶质只有葡萄糖与果糖。先写出水解方程式,再通过关系式求解:
C12H22O11(蔗糖)+H2O C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
342 g 1 mol 1 mol
34.2 g 0.1 mol 0.1 mol
催化剂
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖)
162n g n mol
16.2 g 0.1 mol
答案:Ⅰ.(1)淀粉 葡萄糖 蔗糖
(2)①C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6
②(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
Ⅱ.(1)无机酸或酶作催化剂并加热
(2)加碱使溶液呈碱性后与新制的Cu(OH)2共热产生红色的沉淀,即可说明糖类已经水解 (3)2∶1
催化剂
蔗糖
催化剂
葡萄糖
果糖
催化剂
[实验·探究]
8.(10分)某学校化学探究小组将地瓜干制成粉末,加入水、稀硫酸进行发酵水解实验:
(1)经过一段时间后,为了检验水解产物中是否含有葡萄糖,该小组的同学取出水解产物的溶液少许,放入试管中,加水进行稀释,在稀释液中滴入新制的氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,结果没有红色沉淀产生,其原因是_____
(填序号)。
A.水解还没有开始
B.水解进行的不完全
C.水解液没有加碱中和其酸性
D.水解的产物中没有葡萄糖
(2)在指导老师的帮助下,通过查阅资料,他们知道发酵液中含有A、B、C、D等多种化合物。并通过资料,他们知道了以下实验事实:
①A和C均可与银氨溶液反应,析出金属银,A是一种常见的单糖;
②B是单官能团化合物,其碳原子数和D相同。B在浓硫酸作用下经加热可得到E,E可以使溴水褪色;
③B经催化氧化可生成C;
④B和D在浓硫酸和加热条件下反应可以得到F;
⑤D的组成为C:40%;H:6.7%;O:53.3%。D含有一个羧基,450 mg D与0.2 mol/L的NaOH溶液25 mL完全反应,D也可和乙酸发生酯化反应;
请你根据上述事实,写出产物中A、D、F的一种可能的结构简式。
A: _____ ;
【典例1】下列有关葡萄糖的说法错误的是
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6
B.葡萄糖能发生银镜反应
C.葡萄糖是人体重要的能量来源
D.葡萄糖在一定条件下能水解
【规范解答】选D。
【互动探究】葡萄糖能发生银镜反应,体现了葡萄糖的什么性质?
提示:葡萄糖把银氨溶液中银转化成单质,说明了葡萄糖具有还原性。
【变式训练】1.葡萄糖的结构简式为
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
其对应的性质中不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生取代反应
C.能发生银镜反应 D.可使小苏打溶液冒出气泡
【解析】选D。葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,与乙酸发生酯化反应(取代反应的一种);含有醛基,能发生银镜反应;无羧基,所以不与NaHCO3反应,故只有D错误。
2.某学生做葡萄糖的还原性实验,4 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,将它们混合后,滴入1.0 mL的10%的葡萄糖溶液,加热煮沸,结果没有看到红色沉淀生成。这是因为( )
A.葡萄糖浓度太大
B.加热时间不够
C.CuSO4溶液的量不够
D.NaOH溶液的量不够
【解析】选D。葡萄糖与新制Cu(OH)2发生反应时,必须得让NaOH过量很多,而今n(CuSO4)=n(NaOH)=
4×10-3×0.5=2×10-3(mol),不符合反应条件,故选D。
【典例2】某学生称取9 g直链淀粉溶于水,测定淀粉水解的百分率,其程序如下:
(1)填写各步所加试剂名称:A.______;B. ______;
C. ______;
(2)只加A溶液而不加B溶液是否可以?__________理由是_________________________。
(3)当析出2.16 g金属单质时,淀粉的水解率为_____。
(已知1 mol醛基发生银镜反应时生成2 mol Ag)。
【自主解答】淀粉水解条件:稀硫酸作催化剂,为检验水解产物葡萄糖,应先加NaOH溶液中和稀H2SO4,葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
所以水解率为:
答案:(1)稀硫酸 氢氧化钠溶液 银氨溶液
(2)不可以 用银氨溶液检验葡萄糖时必须在碱性条件下进行 (3)18%
【变式训练】(2009·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。
【学业达标训练】
1.(2010·南安同步检测)葡萄糖是提供人体能量的营养物质,它在人体内发生的主要反应是( )
A.酯化反应 B.氧化反应
C.还原反应 D.水解反应
【解析】选B。葡萄糖在人体内完全氧化,同时释放能量以维持人体生命活动所需。
2.下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是( )
A.干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B.用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料
C.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇
D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
【解析】选D。由煤制备化工原料可通过干馏(煤在高温下的分解),A对。丙烷燃烧生成CO2和H2O,并没有污染大气的气体生成,为清洁燃料,B对。大米发酵生成乙醇,时间越长,乙醇浓度越大越香醇,C对。纤维素水解生成葡萄糖;蔗糖水解生成葡萄糖与果糖;脂肪水解生成高级脂肪酸与甘油;葡萄糖为单糖,不会发生水解,D错。
3.在①葡萄糖与银氨溶液反应;②淀粉在稀硫酸作用下在水中加热;③葡萄糖与钠反应;④葡萄糖在一定条件下与乙酸反应中,不包括的反应类型是( )
A.氧化反应 B.加成反应
C.酯化反应 D.水解反应
【解析】选B。①氧化反应;②水解反应;③置换反应;④酯化或取代反应,所以,没有发生加成反应。
4.下列各组物质中,一定互为同系物的是( )
A.核糖和脱氧核糖
B.分子式为C4H6和C5H8的烃
C.葡萄糖和蔗糖
D.分子式为C4H10和C20H42的烃
【解析】选D。同系物必须是结构相似,而组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。A中两物质分子组成只差一个氧显然不互为同系物;B中两分子都符合通式CnH2n-2,但不一定是同一类物质;C中前者为单糖,后者为双糖,结构不相似;只有D中两物质都符合CnH2n+2,一定为烷烃,碳原子数不同,一定互为同系物。
5.(2010·泉州高二检测)青苹果汁遇到碘酒时显蓝色,熟苹果汁能与Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,这说明( )
A.青苹果中只含淀粉
B.熟苹果中只含单糖
C.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
D.苹果转熟时淀粉水解为葡萄糖
【解析】选D。青苹果汁遇碘酒显蓝色,证明含有淀粉,熟苹果汁与新制Cu(OH)2悬浊液生成砖红色沉淀说明生成了葡萄糖,从而证明苹果转熟时,淀粉水解生成葡萄糖,A、B片面理解,错误。
6.(多选)下列各组物质中,互为同分异构体的是( )
A.果糖、葡萄糖 B.蔗糖、麦芽糖
C.淀粉、纤维素 D.单糖、双糖
【解析】选A、B。葡萄糖与果糖分子式均为C6H12O6,结构不同,互为同分异构体;蔗糖、麦芽糖分子式均为C12H22O11,结构不同,互为同分异构体;淀粉、纤维素虽然分子式均为(C6H10O5)n,但n值不同,不是同分异构体;D中为两个概念,具体物质不确定。
7.核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为:
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,下列关于核糖的叙述中,正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可以与银氨溶液作用形成银镜
C.与葡萄糖互为同系物
D.可以使石蕊试液变红
【解析】选B。据核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,故二者既不是同分异构体,也非同系物,A、C错误;因其分子中有—CHO,故能发生银镜反应,但无—COOH,不能使石蕊试液变红,B正确,D错误。
8.新华社报道,英国《独立报》公布“英国科学家研究结果表明:高纤维素食物可降低患乳腺癌风险”。高纤维素食物富含维生素、锌和其他微量营养素,可以平衡体内胰岛素水平并调节雌激素。下列关于高纤维素的叙述正确的是( )
A.高纤维素中的“高”指纤维素的聚合度(每个高分子里结构单元的重复次数)大
B.纤维素与淀粉通式都是(C6H10O5)n,它们互为同分异构体
C.纤维素是高分子化合物,是一种纯净物
D.纤维素在稀硫酸作用下水解产生具有还原性的物质
【解析】选D。高纤维素中的“高”指食物中所含纤维素的质量分数大,A项错误;淀粉和纤维素通式相同,但是组成分子的n值不同,所以二者不是同分异构体,B项错误;当聚合度一定时,纤维素属于高分子化合物,但是纤维素由各种聚合度不同的纤维素分子构成,宏观上分析纤维素是混合物,C项错误;纤维素在酸的催化作用下水解生成单糖——葡萄糖,其含醛基具有还原性,D项正确。
9.要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作过程: ①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热(水溶)③加入碱液,中和并呈碱性 ④加入银氨溶液 ⑤加入几滴稀硫酸
⑥再加热 ⑦加入几滴碘水
请指出要达到下列实验目的所需正确操作过程的排列顺序:(1)证明淀粉尚未水解_____________;
(2)证明淀粉正在水解_____________ ;
(3)证明淀粉已完全水解_____________ 。
【解析】(1)尚未水解只需证明不存在能发生银镜反应的葡萄糖即可。
(2)正在水解需证明产生了能发生银镜反应的葡萄糖,又有能遇碘单质变蓝的淀粉。
(3)已完全水解只需证明不再有淀粉即可。
答案:(1)①⑤②③④⑥
(2)①⑤②③④⑥;①⑤②⑦
(3)①⑤②⑦
10.(10分)某有机物A化学式为CxHyOz,15 g A完全燃烧可生成22 g CO2和9 g H2O。试求:
(1)该有机物的最简式________;
(2)若A的相对分子质量为60且和Na2CO3混合有气体放出,A和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为:______ ;
(3)若A的相对分子质量为60且是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结构简式为:________ ;
(4)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为:________ 。
所以:x∶y∶z=0.5 mol∶1 mol∶0.5 mol=1∶2∶1
(1)该有机物最简式为CH2O,则其通式可表示为(CH2O)n。
(2)此时A应为羧酸,30n=60,所以n=2,分子式为C2H4O2,可为CH3COOH。
(3)此时A为酯且n=2,分子式为C2H4O2,结构简式为
(4)n=6,再结合性质推知A为葡萄糖。
答案:(1)CH2O (2)CH3COOH
(3)HCOOCH3 (4)
【素能综合检测】
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.崇明米酒既有酒味又有甜味,其中甜味来源的途径是( )
A.淀粉→蔗糖→葡萄糖
B.淀粉→麦芽糖→葡萄糖
C.淀粉→麦芽糖→果糖
D.淀粉→蔗糖→果糖
【解析】选B。甜味来自低聚糖和单糖。粮食中的淀粉在酶的作用下水解生成麦芽糖,进而水解生成葡萄糖。
2.下列物质中,最简式相同,但不互为同分异构体的是( )
A.乙烯和苯 B.蔗糖和纤维素
C.乙酸和葡萄糖 D.果糖和葡萄糖
【解析】选C。A、B项最简式不同,C项最简式相同,但分子式不同,不属于同分异构体,D项,分子式相同,结构不同,属于同分异构体。
3.(2010·无锡高一检测)只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Cu(OH)2悬浊液
C.石蕊试液 D.Na2CO3溶液
【解析】选B。乙酸与新制Cu(OH)2发生中和反应而使蓝色絮状沉淀变成蓝色溶液,Cu(OH)2悬浊液分别与剩余两溶液混合加热,能产生红色沉淀的为葡萄糖,无明显现象的为蔗糖。A中NaOH溶液不能鉴别三种物质,石蕊试液、Na2CO3只能鉴别出乙酸,故只有B正确。
4.下列说法不正确的是( )
A.苯和乙烯都能与H2发生加成反应
B.蔗糖在人体内水解的产物只有葡萄糖
C.食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
D.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2
【解析】选B。苯可以在催化剂作用下与H2发生加成反应,乙烯中含有碳碳双键,故可以与H2加成,A项正确;蔗糖最终水解生成葡萄糖和果糖,B项错;乙醇可以催化氧化得乙醛,乙醛继续氧化可得乙酸,C项正确;水煤气的制取方程式为:C+H2O(g)====CO+H2,D项正确。
高温
5.(2010·株州高一检测)淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示分子组成,它们是( )
A.同分异构体
B.同一种物质
C.同系物
D.多糖类物质
【解析】选D。淀粉和纤维素属于多糖,虽然均可用(C6H10O5)n表示分子组成,但二者的结构单元C6H10O5不同,n值不同,故二者不是同分异构体,不是同系物,更不是同一种物质,故选D。
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)(2010·中山高一检测)糖尿病是由于人体内胰岛素紊乱导致的代谢紊化综合症,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量食品和缺少运动,都会导致糖尿病。
(1)血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法正确的是_____ 。
A.葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2O
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.糖尿病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖
D.淀粉水解的最终产物是氨基酸
(2)木糖醇[结构简式为:CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病人食用后不会导致血糖升高。若用氯原子取代木糖醇分子中碳原子上的氢原子,得到的一氯代物有_____种同分异构体。
(3)糖尿病人不可饮酒,酒精在肝脏内可转化成有机物A。A的实验结果如下:
①通过实验测得A的相对分子质量为60。
②A由C、H、O三种元素组成,分子中只存在两种类型的氢原子,且这两种类型的氢原子的个数比为1∶3。
③A可与酒精在一定条件下生成有芳香气味的物质。
请设计实验证明A与碳酸的酸性强弱:向A溶液中加入_____溶液,发现有气泡冒出;写出A与酒精反应的化学方程式_____ 。
【解析】(1)葡萄糖的分子式表示为C6(H2O)6,但分子中并无水分子,A错误;葡萄糖与果糖的分子式相同均为C6H12O6,但结构不同,二者互为同分异构体,B正确;检验葡萄糖可用新制Cu(OH)2,C正确;淀粉水解的最终产物为葡萄糖,D错误;故选B、C。
(2)木糖醇的结构简式,
分子对称,碳原子上的氢原子只有3种,故对应的一氯代物有3种。
(3)据条件①②③可推知A为CH3COOH,证明CH3COOH酸性强于H2CO3,可向醋酸溶液中加入Na2CO3或NaHCO3溶液据产生无色气泡即可证明。CH3COOH与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
答案:(1)B、C (2)3
(3)碳酸钠(其他合理答案也可)
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
7.(10分)Ⅰ.有A、B、C三种无色溶液,它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种,甲同学做实验得出:
①B能发生银镜反应;
②A遇碘水变蓝色;
③A、C均能发生水解反应,水解液均能发生银镜反应。
试判断它们各是什么物质,并写出有关化学反应方程式:
(1)A是_____ ,B是_____ ,C是_____ 。
(2)有关化学反应方程式:
①蔗糖水解: _____ 。
②淀粉水解: _____ 。
Ⅱ.乙同学将34.2 g蔗糖与16.2 g淀粉的混合物放入水中,在一定条件下使其完全水解,请回答:
(1)“一定条件”指的是_____ ;
(2)判断淀粉和蔗糖已经水解的方法是_____;
(3)完全水解后的溶液中有机物溶质的物质的量之比n(葡萄糖)∶n(果糖)= _____ 。
【解析】A遇碘水变蓝色,说明A为淀粉;而B能发生银镜反应且不能水解,B为葡萄糖;C能水解,且水解液能发生银镜反应,C为蔗糖。蔗糖在无机酸或酶的作用下与水共热发生水解反应;已经水解只需证明有葡萄糖产生即可;蔗糖水解产生葡萄糖与果糖,淀粉水解只产生葡萄糖,反应后的溶液中有机物溶质只有葡萄糖与果糖。先写出水解方程式,再通过关系式求解:
C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
342 g 1 mol 1 mol
34.2 g 0.1 mol 0.1 mol
Ⅱ.(1)无机酸或酶作催化剂并加热
(2)加碱使溶液呈碱性后与新制的Cu(OH)2共热产生红色的沉淀,即可说明糖类已经水解 (3)2∶1
[实验·探究]
8.(10分)某学校化学探究小组将地瓜干制成粉末,加入水、稀硫酸进行发酵水解实验:
(1)经过一段时间后,为了检验水解产物中是否含有葡萄糖,该小组的同学取出水解产物的溶液少许,放入试管中,加水进行稀释,在稀释液中滴入新制的氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,结果没有红色沉淀产生,其原因是_____
(填序号)。
A.水解还没有开始
B.水解进行的不完全
C.水解液没有加碱中和其酸性
D.水解的产物中没有葡萄糖
(2)在指导老师的帮助下,通过查阅资料,他们知道发酵液中含有A、B、C、D等多种化合物。并通过资料,他们知道了以下实验事实:
①A和C均可与银氨溶液反应,析出金属银,A是一种常见的单糖;
②B是单官能团化合物,其碳原子数和D相同。B在浓硫酸作用下经加热可得到E,E可以使溴水褪色;
③B经催化氧化可生成C;
④B和D在浓硫酸和加热条件下反应可以得到F;
⑤D的组成为C:40%;H:6.7%;O:53.3%。D含有一个羧基,450 mg D与0.2 mol/L的NaOH溶液25 mL完全反应,D也可和乙酸发生酯化反应;
请你根据上述事实,写出产物中A、D、F的一种可能的结构简式。
A: _____ ;D: _____ ;
F: _____ 。