高中化学鲁科版 (2019)选择性必修3第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质第3课时同步练习题

第3课时　氨基酸和蛋白质

基础过关练

题组一　氨基酸的结构和性质

1.L-多巴可用于帕金森病的治疗,其结构简式为。下列关于L-多巴的说法中,不正确的是              (　　)

A.分子式为C9H11O4N

B.能缩合生成高分子

C.能与酸、碱反应生成盐

D.核磁共振氢谱有8个吸收峰

2.(2020北京顺义高二期末)含碳、氢、氧、氮四种元素的某医药中间体的结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是              (　　)

A.能发生取代反应,但不能发生加成反应

B.可以与强碱反应,也能与强酸反应

C.属于芳香族化合物,且与苯丙氨酸互为同系物

D.分子中所有原子可能共面

3.(2020广西南宁三中高二上期中)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中的色氨酸转化得到。

下列说法错误的是 (　　)

A.色氨酸与褪黑素均可使酸性KMnO4溶液褪色

B.褪黑素的结构中含有肽键,可发生水解反应

C.在一定条件下,色氨酸可发生缩聚反应

D.色氨酸与褪黑素都属于氨基酸

题组二　蛋白质的结构和性质

4.(2020浙江宁波高二下期中)能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是              (　　)

①氨基酸

②C、H、O、N等元素

③氨基酸分子相互结合

④多肽

⑤形成一定的空间结构

A.①②③④⑤　　　　　　B.②①③④⑤

C.②①③⑤④　　　　　　D.②①④③⑤

5.(2020陕西西安一中高二下期中)下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是              (　　)

A.蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,再加水,也不再溶解

B.人工合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的

C.重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒

D.浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和含有苯环的蛋白质发生了显色反应

6.(2021广东揭阳揭东高二上期末)衬衣一般不宜用热水洗,这是因为              (　　)

A.热水会减弱肥皂或洗衣粉的洗洁效力

B.热水会使衣服不断“缩水”变小

C.热水有可能使纤维素发生水解

D.热水会使汗渍中的蛋白质凝固,变成不溶性物质

7.(2021广东华南师大中山附中)下列关于有机物的叙述正确的是 (　　)

A.花生油和鸡蛋清都能发生水解反应

B.氨基酸、淀粉均属于高分子化合物

C.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O

D.添加碱性蛋白酶等水解酶的洗衣粉去污能力更好,水温越高酶的活性越高

题组三　重要的营养物质

8. (2021重庆八中高二上期末)下列关于糖类、油脂、蛋白质的说法正

确的是 (　　)

A.糖类、油脂和蛋白质均是天然有机高分子化合物

B.油脂在酸性条件下水解的反应可用来生产肥皂

C.粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程

D.将Na2SO4、CuSO4的浓溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性

9.(2021四川泸州泸县一中月考)化学反应总伴随着多彩的颜色变化。下列关于化学实验中颜色变化的叙述,正确的是              (　　)

A.木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色

B.淀粉溶液中加入适量稀硫酸并微热4~5分钟,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热,有砖红色沉淀生成

C.向鸡蛋清溶液中滴加几滴浓硝酸,微热,溶液变黄

D.将硬脂酸甘油酯滴入溴的四氯化碳溶液,溶液的红棕色褪去

能力提升练

题组一　氨基酸和多肽

1.(2021辽宁朝阳一模,)某抗结肠炎药物的有效成分的结构简式如图所示,下列有关该分子的说法错误的是              (　　)

A.既能与强酸反应,又能与强碱反应

B.含有4种不同的官能团

C.能发生取代反应、加成反应,但不能发生消去反应

D.既能使Br2的CCl4溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色

2.(2020北京大兴高二上期末,)我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉,他们在研究过程中曾涉及如下有机物(结构如图)。下列关于该有机物的描述,不正确的是              (　　)

A.具有两性,可与酸、碱反应

B.由4种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物

C.1 mol该有机物最多可消耗3 mol NaOH

D.是形成该有机物的一种氨基酸

3.(2020浙江宁波北仑中学高二下期中,)“甲型H1N1”流感疫情已构成“具有国际影响的公共卫生紧急事态”。已知扎那米韦是流感病毒神经氨酸酶抑制剂,其对流感病毒的抑制是以慢结合的方式进行的,具有高度特异性,其分子结构如图所示。下列说法正确的是              (　　)

A.该物质的分子式为C12H19N4O7

B.1 mol该物质与NaOH溶液反应,可以消耗4 mol NaOH

C.在一定条件下,该物质可以发生消去反应、加成反应、取代反应

D.该物质能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,能与FeCl3溶液发生显色反应

题组二　物质间的相互转化

4.(2020广西南宁三中高二上期中,)某天然氨基酸M是人体必需的氨基酸之一,其合成路线如图:

已知:

①;

②。

(1)A→B的反应条件和试剂是　　　　　　　　　　　。 

(2)I→J的反应类型是　　　　　　　　　。 

(3)写出G与NaOH水溶液加热反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)化合物M缩聚生成高分子化合物N的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)符合下列条件的化合物M的同分异构体共有　　　种(不考虑立体异构)。 

①含有苯甲酸结构　②含有一个甲基　③苯环上只有2个取代基

其中核磁共振氢谱峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶3的分子的结构简式为　　　　　　　　　　　　(任写一种)。 

(6)请写出以丙酸和上述流程中出现的物质为原料经三步合成丙氨酸()的路线。

答案全解全析

基础过关练

1.D　由结构简式可知L-多巴的分子式为C9H11O4N,故A正确;L-多巴分子中含氨基、羧基,能缩合生成高分子,故B正确;L-多巴分子中含氨基、羧基,能与强酸、强碱反应,均生成盐,故C正确;L-多巴分子中含9种H原子,所以核磁共振氢谱有9个吸收峰,故D不正确。

2.B　由该有机物的结构可知,分子中存在碳碳双键,能发生加成反应,存在羧基,能发生取代反应,A项错误;该有机物中存在羧基,可与强碱反应,存在氨基,可与强酸反应,B项正确;该有机物的结构中不存在苯环,不属于芳香族化合物,与苯丙氨酸不互为同系物,C项错误;该有机物分子中所有原子不可能共面,D项错误。

3.D　色氨酸与褪黑素均含碳碳双键,均可使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;褪黑素分子中含—CONH—,可发生水解反应,故B正确;色氨酸分子中含氨基、羧基,可发生缩聚反应,故C正确;褪黑素不属于氨基酸,故D错误。

4.B　蛋白质分子由简到繁的结构层次的顺序:②C、H、O、N等元素→①氨基酸→③氨基酸分子相互结合→④多肽→⑤形成一定的空间结构。故选B。

5.A　蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质析出,再加水会溶解,盐析是可逆的,故A不正确。

6.D　衬衣上的汗渍中含蛋白质,遇热水后会变性并凝固,变成不溶性物质,从而更难除去,所以不宜用热水洗,故选D。

7.A　花生油的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,鸡蛋清的主要成分是蛋白质,二者都能发生水解反应,故A正确;氨基酸不属于高分子化合物,故B错误;羊毛的主要成分是蛋白质,含碳、氢、氧、氮等元素,完全燃烧不仅仅生成CO2和H2O,故C错误;碱性蛋白酶是一种蛋白质,水温太高,酶会失去活性,故D错误。

8.C　油脂不是高分子化合物,有些蛋白质可以人工合成,不一定是天然的,糖类中的单糖和二糖等不是高分子化合物,故A错误;油脂在碱性条件下水解的反应用来生产肥皂,故B错误;粮食酿酒的过程是淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇,故C正确;将Na2SO4、CuSO4的浓溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,前者是盐析,后者是变性,故D错误。

9.C　淀粉遇碘水显蓝色,木材纤维的主要成分是纤维素,纤维素遇碘水不显蓝色,故A错误;淀粉水解生成葡萄糖,用新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖需在碱性条件下,故B错误;含苯环的蛋白质遇浓硝酸发生显色反应,故向鸡蛋清溶液中滴加几滴浓硝酸,微热,溶液变黄,故C正确;硬脂酸甘油酯不含不饱和键,将硬脂酸甘油酯滴入溴的四氯化碳溶液,溶液的红棕色不会褪去,故D错误。

能力提升练

1.B　该分子中含有羧基和氨基,既能与强酸反应,又能与强碱反应,故A正确;该分子中含有氨基、羧基和酚羟基三种官能团,故B错误;氨基、羧基和酚羟基都能发生取代反应,苯环能发生加成反应,但该有机物不能发生消去反应,故C正确;苯环上酚羟基的邻位上的氢原子能和Br2发生取代反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,酚羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。

2.C　该有机物中含有氨基、羧基,可与强酸、强碱反应,故A正确;由结构简式可知,该有机物是由H2N—CH2COOH、H2N—CH(CH3) COOH、、H2NCH(COOH)CH2CH2COOH四种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物,故B正确;1 mol该有机物中含有2 mol—COOH和

3 mol,则最多可消耗5 mol NaOH,故C不正

确;是形成该有机物的一种氨基酸,故D正确。

3.C　由结构可知该有机物的分子式为C12H20N4O7,故A错误;该有机物中含有—CONH—、—COOH,能与NaOH反应,1 mol该物质与NaOH溶液反应,可以消耗2 mol NaOH,故B错误;该物质中含有醇羟基,能发生消去反应、取代反应,含有碳碳双键,能发生加成反应,故C正确;该物质中含有醇羟基和碳碳双键,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,故D错误。

4.答案　(1)光照、Cl2　(2)取代反应

(3)+2NaOH+NaCl+H2O

(4)n+(n-1)H2O　(5)9 　(或、)

(6)CH3CH2COOH

解析　对比A、C的结构可知B为;C发生取代反应生成D,D发生催化氧化反应生成的E为;由H、J的结构简式,结合I的分子式及信息①,可推知I为;由G、K、M的结构简式,结合信息②,可推知L为。(1)A为甲苯,B为,A和氯气在光照条件下发生取代反应生成B,故A→B的反应条件和试剂是光照、Cl2。(2)I→J的反应类型是取代反应。(3)G与NaOH水溶液加热反应的化学方程式为+2NaOH+NaCl+H2O。(4)化合物M缩聚生成高分子化合物N的化学方程式为n+(n-1)H2O。(5)M的同分异构体符合条件:①含有苯甲酸结构,②含有一个甲基,③苯环上只有2个取代基,其中一个取代基是—COOH,另一个取代基为—CH(NH2)CH3或

—CH2NHCH3或—NHCH2CH3,2个取代基在苯环上分别有邻、间、对三种位置关系,所以符合条件的M的同分异构体有9种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2∶3的结构简式为或或。(6)丙酸先与PCl3反应生成,再与反应生成,最后在碱性条件下水解、酸化得到,其合成路线为CH3CH2COOH。