2024届高考化学一轮总复习课时跟踪练32生物大分子和合成高分子

课时跟踪练32

一、选择题

1．(2022·湖南桂东第一中学月考)新冠疫情的蔓延对全球公众健康构成了严重威胁，根据当前疫情防控需要，为适龄人群开展新型冠状病毒疫苗接种是最有效的保护途径之一，下列有关说法不正确的是(　　)

A．接种疫苗的部位涂抹碘酒消毒，人体表面的细菌蛋白质会发生盐析

B．用于检查是否感染病毒的常用方法是进行核酸检测，核酸是一类含磷的生物高分子

C．接种疫苗可使人体产生抗新型冠状病毒的免疫力，可预防感染

D．核酸根据其组成可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)

解析：碘酒中的溶质、溶剂都可以使细菌、病毒的蛋白质发生变性而失去其生理活性，因而可以防止病毒感染，保护人体健康，A项错误；常用核酸检测来检查人是否感染新冠病毒，而核酸是一类含磷的生物高分子化合物，B项正确；可以通过接种新冠疫苗来防止人体感染新冠病毒，从而达到预防感染的目的，C项正确；根据核酸的组成，可将核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类，D项正确。

答案：A

2．(2021·河北卷)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是(　　)

A．芦苇可用于制造粘胶纤维，其主要成分为纤维素

B．聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层

C．淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质

D．大豆蛋白纤维是一种可降解材料

解析：聚氯乙烯有毒，不能用于制作不粘锅的耐热涂层，不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料，B说法错误。

答案：B

3．(2021·浙江卷)下列说法不正确的是(　　)

A．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下可生成4种二肽

B．乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基

D．工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油

解析：甘氨酸和丙氨酸混合在一定条件下可生成4种二肽，其中甘氨酸和甘氨酸、丙氨酸和丙氨酸脱水可形成2种二肽，甘氨酸的氨基和丙氨酸的羧基缩合、丙氨酸的氨基和甘氨酸的羧基缩合可形成2种二肽，共4种，A项正确；酸性高锰酸钾溶液和草酸反应的化学方程式是2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O，则草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项错误；纤维素中含—OH，与乙酸酐发生酯化反应生成醋酸纤维和乙酸，醋酸纤维不燃烧，则醋酸纤维可用于生产电影胶片片基，C项正确；植物油中含有碳碳双键，植物油和氢气在一定条件下发生加成反应，此过程称为植物油的硬化或植物油的氢化，可用于生产人造奶油，D项正确。

答案：B

4．(2021·湖北卷)聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4，4′-二氯二苯砜在碱性条件下反应，经酸化处理后得到。下列说法正确的是(　　)

A．聚醚砜易溶于水

B．聚醚砜可通过缩聚反应制备

C．对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰

D．对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应

解析：聚醚砜为缩聚反应得到的高分子，不溶于水，A项错误；聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4，4′-二氯二苯砜通过缩聚反应制得，B项正确；为对称结构，含有2种化学环境不同的氢原子，所以对苯二酚的核磁共振氢谱有2组峰，C项错误；对苯二酚含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，D项错误。

答案：B

5．(2022·衡水月考)高分子修饰指对高聚物进行处理，接上不同取代基改变其性能。我国高分子科学家对聚乙烯进行胺化修饰，并进一步制备新材料，合成路线如图。下列说法正确的是(　　)

A．a分子的核磁共振氢谱有4组峰

B．生成高分子b的反应为加聚反应

C．1 mol高分子b最多可与2 mol NaOH反应

D．高分子c的水溶性比聚乙烯的水溶性好

解析：a分子中只有2种化学环境的H，其核磁共振氢谱有2组峰，故A项错误；从流程中可以看出，生成高分子b的反应为加成反应，故B项错误；1 mol高分子b中含有2n mol酯基，故最多消耗2n mol NaOH，故C项错误；高分子c在碱性条件下水解得到高分子的羧酸盐，羧酸根属于亲水基，水溶性良好，聚乙烯不溶于水，故D项正确。

答案：D

6．(2021·山东卷)某同学进行蔗糖水解实验，并检验产物中的醛基，操作如下：向试管Ⅰ中加入1 mL 20%蔗糖溶液，加入3滴稀硫酸，水浴加热5分钟。打开盛有10% NaOH溶液的试剂瓶，将玻璃瓶塞倒放，取1 mL溶液加入试管Ⅱ，盖紧瓶塞；向试管Ⅱ中加入5滴2% CuSO4 溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ，用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处(　　)

A．1   B．2 

C．3   D．4

解析：第1处错误：利用新制氢氧化铜悬浊液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时，溶液需保持弱碱性，否则稀硫酸会与氢氧化铜反应，导致实验失败，题干实验过程中蔗糖水解后溶液未碱化；第2处错误：NaOH溶液具有强碱性，不能盛放在带玻璃瓶塞的试剂瓶中，否则NaOH与玻璃塞中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，会导致瓶塞无法打开。

答案：B

7．(2022·北京卷)高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。下列说法不正确的是(　　)

A．F中含有2个酰胺基

B．高分子Y水解可得到E和G

C．高分子X中存在氢键

D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护

解析：由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A项正确；由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成和，故B项错误；由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C项正确；由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确。

答案：B

8．(2022·上海金山模拟)如图是我国化学家合成的聚乙炔衍生物的结构简式(M)，下列说法正确的是(　　)

A．M为纯净物

B．M能发生加成、氧化和还原反应

C．1 mol M在足量NaOH溶液中完全水解消耗n mol NaOH

D．合成M的单体有和CH3CH2OOCCH(OH)CH3

解析：由结构简式可知，M为聚合度不确定的合成高分子化合物，属于混合物，故A项错误；由结构简式可知，M分子中含有的碳碳双键和苯环能与氢气发生加成反应，与氢气的加成反应是加氢的还原反应，含有的碳碳双键和醇羟基能发生氧化反应，故B项正确；由结构简式可知，M分子中含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应，则1 mol M在足量氢氧化钠溶液中完全水解消耗2n mol氢氧化钠，故C项错误；由结构简式可知，合成M的单体为和，故D项错误。

答案：B

9．(2022·北京北大附中模拟)如图是一种基于二硫键(—S—S—)的自修复热塑性聚氨酯材料的结构。该聚合物由两种单体分子和聚合而来。二硫键在氧化剂或还原剂作用下发生变化：二硫键断裂转化为两个巯基(—SH)或者两个巯基重新结合为二硫键，基于该原理可以实现聚合物结构的自修复。下列说法正确的是(　　)

A．两种单体分子中的所有碳原子一定共平面

B．形成聚合物的过程发生了缩聚反应

C．二硫键在氧化剂作用下断裂，在还原剂作用下恢复

D．该聚合物在一定条件下可降解

解析：单体含有饱和碳原子，是四面体结构，所有碳原子不一定共平面，A项错误；上C===N断裂，与上的O—H断裂，发生加聚反应，B项错误；二硫键在氧化剂下断裂转化为两个巯基(—SH)，在还原剂作用下两个巯基重新结合为二硫键，C项正确；该聚合物是一种基于二硫键(—S—S—)的自修复热塑性聚氨酯材料，较难降解，D项错误。

答案：C

10．(2022·山东济宁模拟)腺嘌呤核苷是生产核酸类药物的中间体，结构如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A．腺嘌呤核苷单体发生缩聚反应可以生成核酸

B．该化合物不能发生水解反应

C．核磁共振氢谱有9组峰

D．该化合物中含有4个手性碳原子

解析：根据有机物含有的官能团进行判断反应类型，磷酸和氨基可以发生缩聚形成核酸，根据醚键、羟基、氨基的性质进行判断；手性碳原子利用对称性进行判断。腺嘌呤核苷没有磷酸基，不能与氨基发生反应生成核酸，故A项错误；该有机物中含有醚键，在一定条件下能发生水解，故B项错误；根据等效氢判断方法，该有机物含有11组氢原子，核磁共振氢谱有11组峰，故C项错误；根据碳原子接4个不同的原子或原子团的是手性碳原子进行判断，含氧环中的4个碳原子是手性碳原子，故D项正确。

答案：D

二、非选择题

11．(2022·淄博实验中学月考)某化学兴趣小组做了淀粉水解及产物检验的实验，步骤如下：

步骤1：取1 mL淀粉溶液，加入2 mL 10%稀硫酸，加热煮沸。

步骤2：向步骤1所得溶液中加入10% NaOH溶液调节pH至碱性。

步骤3：在另一支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡，制得新制的Cu(OH)2。

步骤4：向步骤2所得溶液中加入少量新制备的Cu(OH)2，加热3～5 min，观察到生成砖红色沉淀。

回答下列问题：

(1)要想证明淀粉溶液没有水解完全，只需在步骤1所得溶液中加入________，观察到____________________的现象时，即可证明。

(2)步骤4发生反应的化学方程式是__________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)新制的Cu(OH)2里含有[Cu(OH)4]2－(四羟基合铜离子)，该离子的配体是_________，Cu2＋的配位数是______。

(4)步骤4所得的砖红色沉淀的晶胞如图所示，其中e是______(填离子符号)，假设该晶胞的边长为a cm，该晶体的密度为________g·cm－3(用含a的代数式表示，NA为阿伏加德罗常数的值)。

解析：(1)利用淀粉遇碘单质变蓝的特性分析，要想证明淀粉溶液没有水解完全，只需在步骤1所得溶液中加入碘液，观察到溶液变蓝的现象时，即可证明。(2)淀粉水解产物为葡萄糖，能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色氧化亚铜沉淀，发生反应的化学方程式是CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。(3)新制的Cu(OH)2里含有[Cu(OH)4]2－(四羟基合铜离子)，该离子的配体是OH－，Cu2＋的配位数是4。(4)晶胞中c原子的个数为8×＋1＝2，e原子个数为4，根据氧化亚铜的化学式分析，c为O2－，e为Cu＋，假设该晶胞的边长为a cm，一个晶胞的质量为 g，晶胞的体积为a3 cm3，该晶体的密度为 g·cm－3。

答案：(1)碘液　溶液变蓝　(2)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O　(3)OH－　4　(4)Cu＋　

12．(2022·顺德一中月考)葡萄糖酸钙是一种常用的药物，临床上用于治疗骨质疏松症。某实验室对葡萄糖酸钙的制备工艺进行研究，先以葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]和H2O2为原料制备葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH]，再用葡萄糖酸与碳酸钙反应制备葡萄糖酸钙。已知：30% H2O2溶液的密度为1.1 g·cm－3，回答下列问题：

Ⅰ.制备葡萄糖酸(装置如图1所示)。

(1)仪器X的名称为__________，Y处为冷凝回流装置，下列仪器使用正确且效果最好的是________(填字母)。

(2)滴入H2O2，水浴加热一段时间后，得到无色透明的葡萄糖酸溶液，反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.测定葡萄糖的转化率，确定合适的反应温度。

(3)用移液管取出三口烧瓶中的反应液2.00 mL置于锥形瓶中，以酚酞作为指示剂并加20 mL蒸馏水稀释，用0.04 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定。

①滴定管使用的正确的操作顺序为蒸馏水洗涤→标准液润洗→________→________→________→__________→洗净→放回滴定管架。(均填字母)

a．滴定结束后，记录刻度

b．调节液面至“0”刻度或“0”刻度略靠下，记录刻度

c．装入标准液并排净尖嘴处的气泡

d．将未滴定完的标准液回收

②达到滴定终点时的现象为_________________________________________________

________________________________________________________________________。

③滴定过程消耗NaOH标准溶液的体积为V0 mL，反应后三口烧瓶内溶液的体积为V1 mL，实验条件下葡萄糖的转化率为________________________(用含V0和V1的计算式表示)。

④若滴定终点时俯视读数，对转化率的影响为__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

Ⅲ.制备葡萄糖酸钙。

将CaCO3分散于适量蒸馏水中形成浊液，加入葡萄糖酸，至无CO2气体放出为止，煮沸，并趁热采用如图2装置抽滤，滤掉未反应的CaCO3，得到澄清透明的葡萄糖酸钙溶液。

(4)抽滤时自来水流的作用是使瓶内与大气形成压强差，与普通过滤操作相比，抽滤的优点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：本实验的目的是制备葡萄糖酸钙，首先利用H2O2氧化葡萄糖得到葡萄糖酸，为提高葡萄糖的利用率，反应过程中利用球形冷凝管冷凝回流；将CaCO3分散于适量蒸馏水中形成浊液，加入葡萄糖酸，至无CO2气体放出为止，煮沸，为防止葡萄糖酸钙析出，趁热抽滤，得到澄清透明的葡萄糖酸钙溶液；测定葡萄糖的转化率时，利用NaOH标准液滴定葡萄糖酸，葡萄糖酸为一元酸，与NaOH发生中和反应。据此分析解答。(1)根据仪器X的结构特点可知其为恒压滴液漏斗；冷凝回流应选用球形冷凝管，冷凝水下进上出，故选A。(2)H2O2将葡萄糖中的醛基氧化为羧基，得到葡萄糖酸，化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO＋H2O2H2O＋CH2OH(CHOH)4COOH。(3)①滴定管使用时应先用蒸馏水洗涤，为防止稀释标准液，再用标准液洗涤，然后装入标准液并排净尖嘴处的气泡，并调节液面至“0”刻度或“0”刻度略靠下，记录刻度，然后开始滴定，滴定结束后，记录刻度，将未滴定完的标准液回收，再洗净滴定管放回管架，所以顺序为c→b→a→d。②滴定过程中葡萄糖酸与NaOH溶液发生中和反应，滴定终点时NaOH稍过量，溶液显碱性，指示剂为酚酞，所以溶液会变为粉红色，所以达到滴定终点时的现象为当滴入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色。③30% H2O2溶液中含有n(H2O2)＝＝0.19 mol，所用n(葡萄糖)＝＝0.1 mol，则理论上葡萄糖可以完全反应，消耗NaOH标准溶液的体积为V0 mL，则2.00 mL反应液中n(葡萄糖酸)＝0.04V0×10－3 mol，所以V1 mL反应液中n(葡萄糖酸)＝0.01V0××10－3 mol，则实际上消耗0.04V0××10－3 mol葡萄糖，其转化率为×100%＝×100%。④若滴定终点时俯视读数，则V0偏小，根据计算式可知结果会偏低。(4)抽滤时形成负压，水流的更快，所以与普通过滤操作相比，抽滤过滤速度快，可以减少因溶液温度降低而析出的葡萄糖酸钙。

答案：Ⅰ.(1)恒压滴液漏斗　A

(2)CH2OH(CHOH)4CHO＋H2O2H2O＋CH2OH(CHOH)4COOH

Ⅱ.(3)①c　b　a　d　②当滴入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色

③×100%　④偏低　

Ⅲ.(4)过滤速度快

13．(2022·广州广雅中学月考)高分子材料尼龙66具有良好的抗冲击性、韧性、耐燃油性和阻燃、绝缘等特点，因此广泛应用于汽车、电气等工业中。以下是生产尼龙66的一些途径。

(1)A的结构简式为____________。

(2)反应①～④中，属于加成反应的有________，反应⑥～⑨中，属于氧化反应的有________。

(3)高分子材料尼龙66中含有结构片段，请写出反应⑩的化学反应式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)某聚合物K的单体与A互为同分异构体，该单体核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为1∶2∶3，且能与NaHCO3溶液反应，则聚合物K的结构简式是__________________。

(5)有机物X[HOOC(CH2)4COOH]的化学名称为__________________，1 mol有机物X完全燃烧时消耗O2______mol。有机物Y与X互为同分异构体，且类别相同，则有机物Y还有______种。

(6)聚乳酸是一种生物可降解材料，已知羰基化合物可发生下述反应： (R′可以是烃基或H原子)。用合成路线图表示用乙醇制备聚乳酸的过程(注明反应条件，无机试剂任选)。

合成路线图示例如下：C2H5OHH2C===CH2。

解析：结合A的分子式、C后产物结构，可知1分子乙炔与2分子HCHO发生加成反应生成A，A应为HOCH2C≡CCH2OH，A与氢气发生加成反应生成的B为HOCH2CH2CH2CH2OH，B与HBr发生取代反应生成的C为BrCH2CH2CH2CH2Br，C与KCN发生取代反应生成NCCH2CH2CH2CH2CN，—CN发生水解反应生成HOOC(CH2)4COOH；苯酚与氢气发生加成反应生成，发生氧化反应生成，发生氧化反应生成HOOC(CH2)4COOH；HOOC(CH2)4COOH发生取代反应生成，最后发生缩聚反应生成尼龙66为。据此分析解答。(1)A的结构简式为HOCH2C≡CCH2OH。(2)反应①～④中，反应①中甲醛的碳氧双键被加成，属于加成反应，反应②中碳碳三键被加成，属于加成，③④均为取代反应，所以选①②；反应⑥～⑨中，⑥为加成反应，⑦为羟基的氧化反应，⑧为羰基的氧化反应，⑨为取代反应，所以选⑦⑧。(3)反应⑩为和H2N(CH2)6NH2的缩聚反应，化学方程式为n＋nH2N(CH2)6NH2＋(2n－1)HCl。(4)某聚合物K的单体与A互为同分异构体，该单体核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为1∶2∶3，且能与NaHCO3溶液反应，说明含有羧基，则单体为，所以K为。(5)X含有2个羧基，主链上有6个碳，羧基分别在1号和6号碳上，所以名称为1，6-己二酸；X的分子式为C6H10O4，所以完全燃烧时耗氧量为(6＋－)mol＝6.5 mol；有机物Y与X互为同分异构体，且类别相同，即Y中也含有2个羧基，符合要求的己二酸的同分异构体有 (数字表示另1个羧基的位置)共有4＋2＋1＋2＝9(种)，除去X外还有8种，即Y有8种。(6)由可以发生脱水缩合生成，乙醇发生氧化反应生成乙醛，根据题目所给信息可知，乙醛与HCN反应后，在酸性条件下水解生成，所以合成路线流程图为CH3CH2OHCH3CHO。

答案：(1)HOCH2C≡CCH2OH　(2)①②　⑦⑧

(3) n＋nH2N(CH2)6NH2＋(2n－1)HCl

(4)　(5)1，6-己二酸　6.5　8

(6)见解析