2024届人教版高考化学一轮复习第九章第30讲生物大分子合成高分子作业含答案
展开练案[30] 第30讲 生物大分子 合成高分子
一、选择题:本题共10小题,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2023·山东潍坊模拟)《黄帝内经》曰:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。合理膳食,能提高免疫力。下列说法错误的是( C )
A.蔗糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
B.食用油在酶作用下水解为高级脂肪酸和甘油
C.苹果中富含的苹果酸[HOOCCH(OH)CH2COOH]是乙二酸的同系物
D.天然蛋白质水解后均得到α-氨基酸,甘氨酸和丙氨酸两种分子间可生成两种二肽
[解析] 蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,两者分子式均为C6H12O6,互为同分异构体,A正确;食用油为油脂,油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,在体内酶的催化作用下水解,生成高级脂肪酸和甘油,B正确;苹果酸含有羟基,乙二酸不含羟基,两者结构不相似,不互为同系物,C错误;天然蛋白质都是由α-氨基酸缩聚而成的,水解均得到α-氨基酸,甘氨酸脱去氨基上的氢、丙氨酸脱去羧基上的羟基为一种,甘氨酸脱去羧基上的羟基、丙氨酸脱去氨基上的氢为一种,共可形成两种二肽,D正确。
2.(2023·海南海口模拟)化学在生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( A )
A.利用溶解度不同,可用水鉴别乙酸和乙酸乙酯
B.根据淀粉的特性,木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色
C.脱脂棉、滤纸、蚕丝的主要成分均为纤维素,完全水解能得到葡萄糖
D.蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4、CuSO4溶液均能凝结析出,加水后又能溶解
[解析] 乙酸与水可以任意比例互溶,乙酸乙酯难溶于水,会与水分层,现象不同,A正确;木材纤维主要含纤维素,遇碘水不变蓝,B错误;蚕丝的主要成分为蛋白质,水解得到氨基酸,C错误;硫酸铜属于重金属盐,会使蛋白质发生变性,加水后不能溶解,D错误。
3.(2022·浙江1月选考,14)下列说法正确的是( D )
A.苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性
B.通过石油的常压分馏可获得石蜡等馏分,常压分馏过程为物理变化
C.在分子筛固体酸催化下,苯与乙烯发生取代反应获得苯乙烯
D.含氮量高的硝化纤维可作烈性炸药
[解析] 硫酸铵不能使蛋白质变性,只能使蛋白质发生盐析,A错误;石油减压蒸馏可得到石蜡,B错误;在分子筛固体酸催化下,苯与乙烯发生加成反应生成乙苯,C错误;火棉是含氮量高的硝化纤维,具有高度可燃性和爆炸性,D正确。
4.(2022·广东,9)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( A )
A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C.1 mol CO中含有6.02×1024个电子
D.22.4 L CO2被还原生成1 mol CO
[解析] 淀粉是多糖,在稀硫酸并加热的条件下能水解生成葡萄糖,A项正确;葡萄糖和果糖分子式都是C6H12O6,互为同分异构体,但都不属于烃类,B项错误;1个CO分子中含有6+8=14个电子,故1 mol CO中约含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子,C项错误;没有说明CO2的体积是否在标准状况下测定,无法计算CO2的物质的量,D项错误。
5.(2023·山东济南模拟)化学与生产、生活密切相关,下列叙述错误的是( A )
A.医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化从而达到消毒的目的
B.口罩的关键一层——聚丙烯熔喷布属于有机高分子材料
C.二氧化硫可用于杀菌、消毒,还可用作食品添加剂
D.地沟油经过加工处理后可用来制肥皂和生物柴油
[解析] 乙醇消毒与氧化性无关,A项错误;聚丙烯属于有机高分子材料,B项正确;二氧化硫可用于杀菌消毒,因为二氧化硫有显著的抗氧化作用,故可以作食品添加剂,C项正确;地沟油(酯类)经碱性水解,即皂化处理后,可用来制肥皂,经过其他处理也可制生物柴油,D项正确。
6.(2023·河北衡水检测)下列关于合成材料的说法中,不正确的是( C )
A.结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的单体是乙炔
B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等,其单体是CH2===CHCl
C.合成酚醛树脂(HOHCH2OH)的单体是苯酚和甲醇
D.合成顺丁橡胶(CCH2HCCH2H)的单体是CH2===CH—CH===CH2
[解析] 根据加聚产物的单体推断方法,凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两半键闭合即可知其单体为CH≡CH,A正确;聚氯乙烯的单体是CH2===CHCl,B正确;合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,C错误;顺丁橡胶含有双键,则单体是CH2===CH—CH===CH2,D正确。
7.下列关于糖类、蛋白质、油脂的说法正确的是( D )
A.糖类在一定条件下都可以水解生成乙醇和二氧化碳
B.乙酸乙酯和油脂都属于酯类物质,碱性条件水解称之为皂化反应
C.硝酸汞溶液加入鸡蛋清中,可以使鸡蛋清液盐析而沉淀下来
D.淀粉在稀硫酸、加热、催化下,水解产物葡萄糖的检出,先加入NaOH溶液后加入银氨溶液水浴加热,看是否有银镜出现。若出现银镜,证明有葡萄糖生成
[解析] 葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳,葡萄糖是单糖不水解,故A错误;油脂在碱性条件下的水解称为皂化反应,乙酸乙酯在碱性条件下的水解不是皂化反应,故B错误;硝酸汞溶液加入鸡蛋清中,可以使鸡蛋清液变性而沉淀下来,故C错误;淀粉在稀硫酸、加热、催化下,水解产生葡萄糖,此时溶液呈酸性,先加入NaOH溶液中和掉硫酸后,加入银氨溶液水浴加热,看是否有银镜出现,故D正确。
8.(2023·山东淄博检测)2006年诺贝尔化学奖,医学和生理学奖分别授予在研究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),人们的基因组通过细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令运作,这些指令通过mRNA传送。核糖是合成核酸的重要原料,D-核糖()和戊醛糖[CH2OH(CHOH)3CHO]是两种常见的核糖,下列有关叙述不正确的是( D )
A.戊醛糖和D-核糖互为同分异构体
B.它们都能发生酯化反应
C.戊醛糖属于单糖
D.戊醛糖→CH2OH(CHOH)2CH2CHO可看成是一个氧化过程
[解析] D-核糖和戊醛糖的分子式都为C5H10O5,两者结构不同,互为同分异构体,故A正确;分子中都含有羟基,都可发生酯化反应,故B正确;戊醛糖不能发生水解反应,属于单糖,故C正确;戊醛糖→CH2OH(CHOH)2CH2CHO为失氧过程,可看成是一个还原过程,故D错误。
9.(2023·福建宁德一模)中国酿酒历史悠久,《本草纲目》有“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”的记载。下列说法错误的是( D )
A.用大米酿酒是将淀粉转化成乙醇
B.酒香是因为含有酯类物质
C.酸坏之酒中含有较多的乙酸
D.蒸烧的实验方法是利用物质的溶解性不同
[解析] 大米主要成分为淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒曲酶的作用下生成乙醇,则用大米酿酒是将淀粉转化成乙醇,A正确;酿酒的过程,生成的乙醇与乙酸反应生成具有香味的乙酸乙酯,则酒香是因为含有酯类物质,B正确;酸坏之酒是因为在酿酒的过程中,进入的空气与乙醇反应生成了乙酸,C正确;蒸烧的实验方法是利用物质的沸点不同,控制温度使乙酸与乙醇分离,D错误。
10.高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法错误的是( D )
A.试剂a是甲醇
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
[解析] 由M的结构式可知,M的单体为CH2===CHOCH3和,则试剂a为CH3OH,名称是甲醇,A正确;碳碳双键上的每个碳原子连接的两个原子或原子团不同时能形成顺反异构,化合物B中其中一个双键碳上连接的两个原子相同,不存在顺反异构体,B正确;化合物C为,其结构对称,只含有一种氢原子,则核磁共振氢谱有一组峰,C正确;聚合物M是由CH2===CH—O—CH3和发生加成聚合反应得到的,不是缩聚反应,D错误。
二、非选择题:本题共4小题。
11.(2023·广东广州检测)下列物质间有如图转化关系,请按要求填空。
(1)在制镜工业和热水瓶胆镀银时,常利用上述的反应 ⑥ (填数字)。
(2)①②的反应类型为 C (填选项字母)。
A.氧化反应 B.加成反应
C.水解反应 D.消去反应
(3)反应⑦可用于检验糖尿病病人尿液中的含糖量,该反应的化学方程式为
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O 。
(4)葡萄糖在细胞内彻底氧化分解的化学方程式为 C6H12O6+6O26CO2+6H2O 。
[解析] 工业上制镜和制热水瓶胆都是利用了葡萄糖中含有醛基与银氨溶液反应,还原出单质银的性质,所以应为⑥反应;①②反应分别为淀粉与水反应生成葡萄糖和麦芽糖,因此为水解反应;第(3)问和第(4)问是葡萄糖的两个应用:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O、C6H12O6+6O26CO2+6H2O。
12.(2023·福建福州检测)M是应用广泛的有机高分子化合物,其中合成M的一种路线如图(部分反应条件略去):
已知:①A的实验式为CH3O;
回答下列问题:
(1)E的化学名称为 邻硝基甲苯 。
(2)H中官能团的名称为 碳碳双键、酰胺基 。
(3)D→E、I→J的转化过程中所用试剂和反应条件分别是 浓硝酸、浓硫酸、△ 、 NaOH溶液、△ 。
(4)C+J→M的化学方程式为 nHOOCCOOH+
+(2n-1)H2O 。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有 5 种(不考虑立体异构)。
①含有的官能团与F相同;
②碳架结构与F完全相同;
③两个含氮官能团分别连在两个不同苯环上。
F的所有同分异构体在下列某种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器为 A (填选项字母)。
A.元素分析仪 B.红外光谱仪
C.质谱仪 D.核磁共振波谱仪
(6)参照上述合成路线和信息,以A和甲苯为有机原料(无机试剂任选),设计制备
的合成路线。
]
[解析] A的实验式为CH3O,A能连续发生氧化反应生成C,C和J发生缩聚反应生成M,则C为羧酸,则C结构简式为HOOCCOOH,B为OHCCHO、A为HOCH2CH2OH;D发生取代反应生成E,根据H结构简式知,发生甲基的邻位取代,所以E结构简式为,氨基易被氧化,根据题给信息知,E发生氧化反应生成F为,F发生还原反应生成G为,G发生取代反应生成,H和溴发生加成反应生成I,I结构简式为,I发生水解反应生成J为,据此分析再解答下列问题。
(1)根据分析可知E为,故其化学名称为邻硝基甲苯;
(2)根据合成路线可知H为,故其中官能团的名称为碳碳双键、酰胺基(或肽键);
(3)根据上述分析可知D+E是甲苯在浓硫酸、浓硝酸、加热的作用下发生取代反应,I→J是卤代烃在碱性条件下的水解反应,故转化过程中所用试剂和反应条件分别是浓硝酸、浓硫酸、△;NaOH溶液、△;
(4)C+J→M即HOOCCOOH和发生缩聚反应生成高分子的化学方程式为nHOOCCOOH+n+(2n-1)H2O。
(5)F()的同分异构体同时满足下列条件:①含有的官能团与F相同;②碳架结构与F完全相同;③两个含氮官能团分别连在两个不同苯环上。其实就是两硝基在两苯环上的位置异构,如果左边的硝基位于取代基的邻位,则右边有邻、间、对3种结构;如果左边硝基位于取代基的间位,则右边有间、对2种结构;如果左边硝基位于取代基的对位,则右边有对位1种结构,除去它本身,所以还有5种符合条件的同分异构体;红外光谱显示出分子中的化学键类型,不同结构化学键类型不完全相同,质谱仪主要反映分子中所产生的碎片的质荷比,核磁共振波谱主要反映分子中的H的种类和数目比,F的所有同分异构体所含元素的种类和含量都相同,故在某种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器为元素分析仪。
(6)由目标产物逆推出可由HOOCCOOH和脱水缩合而成,A为HOCH2CH2OH,转化为HOOCCOOH,即是题干流程图中A→B→C的过程,而由甲苯转化为可根据题干流程图中D→E→F的流程,故结合题干已知提供的信息,确定该有机合成路线如图:
13.(2023·山东日照模拟)乙酸香兰酯是一种食用香精,常用于调配奶油、冰淇淋。如图是用一种苯的同系物A为原料合成乙酸香兰酯的流程。
请参照上述合成路线,以苯和CH3COCl为原料,设计制备的合成路线,其他所需试剂任选。
[解析] 以苯和CH3COCl为原料合成,苯先取代生成氯苯,再水解酸化生成苯酚,最后与CH3COCl发生取代反应生成,合成路线为
。
14.(2023·山东泰安模拟)高分子化合物G在电子科技的前沿领域应用广泛。利用芳香烃A合成G的一种路线如图所示。
已知: (R代表烃基)。
请回答下列问题:
(1)B的化学名称为 对二硝基苯(或1,4-二硝基苯) ;C中所含官能团的名称为 氨基 。
(2)反应②和③的反应类型分别为 还原反应 、 取代反应 。
(3)若用芳香烃A制备,所需试剂和条件分别为 浓硝酸,浓硫酸、加热 。
(4)反应⑥的化学方程式为(n+1) +
n
+2nH2O。
(5)M为A的链状同分异构体,其中存在顺反异构的顺式M的结构简式为 。
(6)苯环上有2个取代基的D的同分异构体有 9 种。
(7)参考上述合成路线和信息,设计以A和CH3Cl为原料制备合成路线(其他试剂任选):
[解析] A的分子式为C6H6,一定条件下反应生成对二硝基苯,所以A为;根据A生成D的反应条件可知该反应与题目所给反应类似,所以D中苯环上含有甲基,之后甲基被氧化为羧基得到E,根据F的结构简式可知E应含有4个羧基,则D含有4个甲基,根据F的结构可知D为、E为。
(1)B中含有两个处于对位的硝基,所以名称为对二硝基苯(或1,4-二硝基苯);根据C的结构简式可知其官能团的名称为氨基。
(2)反应②为硝基的还原反应;反应③中苯环上的氢原子被甲基代替,为取代反应。
(3)A为,在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下生成硝基苯。
(4)根据C、F、G的结构简式可知C和F脱水缩合生成G,化学方程式为(n+1) +n+2nH2O。
(5)A为C6H6,不饱和度为4,存在顺反异构,则含有碳碳双键,其双键上的两个碳原子分别连接两个不同的原子或原子团,此外应还有一个碳碳双键和一个碳碳三键,则M为CH≡CCH===CH—CH===CH2,其顺式结构(相同原子在双键同侧)为。
(6)D为,其苯环上有2个取代基的同分异构体有:两个取代基分别为—CH2CH3和—CH2CH3、—CH3和—CH2CH2CH3、—CH3和—CH(CH3)2,每一组都有邻、间、对三种情况,共有3×3=9种。
(7)根据题目中流程可知可以由被还原生成,而硝化可以得到2,4,6-三硝基甲苯,根据题目所给信息与CH3Cl在AlCl3作用下可以生成,所以合成路线为。
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