2024届高考化学一轮复习 课时跟踪检测（五十二） 生物大分子与合成高分子 （含答案）

课时跟踪检测（五十二） 生物大分子与合成高分子

一、选择题

1．(2022·湖北等级考)化学物质与生命过程密切相关，下列说法错误的是(  )

A．维生素C可以还原活性氧自由基

B．蛋白质只能由蛋白酶催化水解

C．淀粉可用CO2为原料人工合成

D．核酸可视为核苷酸的聚合产物

2．下列说法不正确的是(  )

A．甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下发生反应生成4种链状二肽

B．相等质量的脂肪、糖类和蛋白质在体内氧化所产生的热量脂肪最多

C．所有蛋白质遇到浓硝酸均会产生黄色固态物质

D．蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖互为同分异构体，分子式都是C12H22O11

3．下列说法不正确的是(  )

A．75%的乙醇能使蛋白质变性，从而可有效灭活2019－nCoV

B．酚醛树脂是人类合成的第一种高分子材料，它由苯酚和甲醛缩聚得到

C．相同条件下等物质的量的苯和乙炔分别在空气中燃烧，消耗相同体积的氧气

D．两位科学家因基因编辑技术荣获2020年诺贝尔化学奖，核酸水解得到核苷酸

4．下列物质是可以作为人工心脏、人工血管等人体植入物的高分子生物材料。

下列关于上述高分子生物材料的说法正确的是(  )

A．用于合成维通橡胶的单体是CH2==CF—CF2—CF3

B．用于合成有机硅橡胶的单体是

C．聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看成是加聚反应的产物

D．有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得

5．合成导电高分子化合物PPV的反应如图所示，下列说法正确的是(  )

A．PPV 是聚苯乙炔

B．该反应为加聚反应

C．PPV与聚苯乙烯的最小结构单元结构相同

D．1 mol 最多可与5 mol H2发生反应

6．核酸检测是诊断新型冠状病毒的重要方法。下列关于核酸的结构和性质的说法正确的是(  )

A．核酸是一种无机酸

B．核酸的性质与蛋白质相似，最终水解产物均只有1种

C．组成核酸的元素是C、H、O

D．天然的核酸根据其组成中戊糖的不同可分为两类

7．(2022·河北等级考)化学是材料科学的基础。下列说法错误的是(  )

A．制造5G芯片的氮化铝晶体属于无机非金属材料

B．制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成

C．制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料

D．可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”

8．在双链DNA分子结构中，下列碱基配对正确的是(  )

A．A—T  B．A—G 

C．T—G   D．T—C

9.某吸水性高分子聚合物的结构简式如图所示。下列说法错误的是(  )

A．该聚合物单体分子中有两个手性碳原子

B．该聚合物单体1 mol最多能与4 mol H2加成

C．该聚合物为线型结构，反应中也可生成网状结构的聚合物

D．该聚合物在一定条件下能够发生氧化、还原、取代等反应

10.青霉素是医学上一种常用的抗生素，在体内经酸性水解后，得到青霉氨基酸，其结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似的性质)。下列关于青霉氨基酸的推断合理的是(  )

A．青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一条直线上

B．青霉氨基酸只有酸性，没有碱性

C．青霉氨基酸分子间能形成多肽

D．1 mol青霉氨基酸能与足量金属钠反应放出2 mol H2

11．下列说法正确的是(  )

A．糖类和蛋白质都是天然高分子化合物

B．酯类在碱性条件下的水解反应叫作皂化反应

C．淀粉水解液加过量氢氧化钠溶液后，加新制氢氧化铜悬浊液可检测是否水解完全

D．向鸡蛋清的溶液中加入某盐溶液，可观察到蛋白质发生凝聚，再加入蒸馏水，振荡后蛋白质又发生溶解，则该盐一定不是硫酸铜

二、非选择题

12．高分子材料

在化工中有着重要的用途，其合成路线如下：

回答下列问题：

(1)A的化学名称为____，反应②的反应类型为_____。

(2)反应③的化学方程式为_____________________。

(3)D的核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积之比是1∶3，不存在顺反异构。D的结构简式是___________。

(4)反应⑥的化学方程式是________________________________________________。

13．PBAT(聚己二酸对苯二甲酸丁酯)可被微生物几乎完全降解，成为包装、医疗和衣用薄膜等领域的新兴材料，它可由聚合物PBA和PBT共聚制得，一种合成路线如下：

已知：R—CH3R—CNR—COOH

R—CH==CH2R—COOH＋CO2

回答下列问题：

(1)①的反应类型为________；D的官能团名称为________。

(2)A的化学名称为__________。

(3)E中共面原子数目最多为________。

(4)若PBT平均相对分子质量为20 000，则其聚合度约为____(填字母)。

a．45          b．68         c．76        d．91

(5)反应④的化学方程式为________________________________________________。

(6)M与G互为同系物，M的相对分子质量比G大14；N是M的同分异构体，写出同时满足以下条件的N的结构简式：_____________(任写一种即可，不考虑立体异构)。

Ⅰ.既能与FeCl3发生显色反应，又能发生水解反应和银镜反应；

Ⅱ.与NaOH溶液反应时，1 mol N能消耗4 mol NaOH；

Ⅲ.核磁共振氢谱有五组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1。

(7)仿照上述流程，设计由丙烯和乙醇为主要原料制备CH2==CH—COOCH2CH3的合成路线(其他无机试剂可任选)。

课时跟踪检测（五十二） 生物大分子与合成高分子

一、选择题

1．(2022·湖北等级考)化学物质与生命过程密切相关，下列说法错误的是(  )

A．维生素C可以还原活性氧自由基

B．蛋白质只能由蛋白酶催化水解

C．淀粉可用CO2为原料人工合成

D．核酸可视为核苷酸的聚合产物

解析：选B 维生素C具有还原性，可以还原活性氧自由基，故A正确；蛋白质在酸、碱的作用下也能发生水解，故B错误；将二氧化碳先还原生成甲醇，再转化为淀粉，实现用CO2为原料人工合成淀粉，故C正确；核苷酸通过聚合反应制备核酸，故D正确。

2．下列说法不正确的是(  )

A．甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下发生反应生成4种链状二肽

B．相等质量的脂肪、糖类和蛋白质在体内氧化所产生的热量脂肪最多

C．所有蛋白质遇到浓硝酸均会产生黄色固态物质

D．蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖互为同分异构体，分子式都是C12H22O11

解析：选C 含苯环的蛋白质遇到浓HNO3才变黄色，C错误。

3．下列说法不正确的是(  )

A．75%的乙醇能使蛋白质变性，从而可有效灭活2019－nCoV

B．酚醛树脂是人类合成的第一种高分子材料，它由苯酚和甲醛缩聚得到

C．相同条件下等物质的量的苯和乙炔分别在空气中燃烧，消耗相同体积的氧气

D．两位科学家因基因编辑技术荣获2020年诺贝尔化学奖，核酸水解得到核苷酸

解析：选C 1 mol苯完全燃烧消耗O2 7.5 mol，1 mol乙炔完全燃烧消耗O2 2.5 mol，C项错误。

4．下列物质是可以作为人工心脏、人工血管等人体植入物的高分子生物材料。

下列关于上述高分子生物材料的说法正确的是(  )

A．用于合成维通橡胶的单体是CH2==CF—CF2—CF3

B．用于合成有机硅橡胶的单体是

C．聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看成是加聚反应的产物

D．有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得

解析：选B 合成维通橡胶的单体是CH2==CF2和CF2==CF—CF3；有机硅橡胶是缩聚产物；聚甲基丙烯酸甲酯是通过加聚反应而得到的产物。

5．合成导电高分子化合物PPV的反应如图所示，下列说法正确的是(  )

A．PPV 是聚苯乙炔

B．该反应为加聚反应

C．PPV与聚苯乙烯的最小结构单元结构相同

D．1 mol 最多可与5 mol H2发生反应

解析：选D 聚苯乙炔是苯乙炔发生加聚反应形成的高分子化合物，其结构简式为，故A项错误；从反应的化学方程式可以看出，聚合反应过程中有小分子化合物生成，所以该反应是缩聚反应，B项错误；PPV的最小结构单元为，聚苯乙烯的最小结构单元为，二者结构不同，C项错误；1 mol 最多可与5 mol H2发生反应，D项正确。

6．核酸检测是诊断新型冠状病毒的重要方法。下列关于核酸的结构和性质的说法正确的是(  )

A．核酸是一种无机酸

B．核酸的性质与蛋白质相似，最终水解产物均只有1种

C．组成核酸的元素是C、H、O

D．天然的核酸根据其组成中戊糖的不同可分为两类

解析：选D 核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物，不是无机酸，A项错误；核酸的最终水解产物有多种，蛋白质的最终水解产物为多种氨基酸，B项错误；组成核酸的元素有C、H、O、N、P，C项错误；天然的核酸根据其组成中戊糖的不同，可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，D项正确。

7．(2022·河北等级考)化学是材料科学的基础。下列说法错误的是(  )

A．制造5G芯片的氮化铝晶体属于无机非金属材料

B．制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成

C．制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料

D．可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”

解析：选B 氮化铝是一种高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料，A正确；天然橡胶的单体为异戊二烯，合成橡胶的单体中含有碳碳双键，通过加聚反应合成制得橡胶，B错误；“涤纶”“锦纶”“腈纶”“丙纶”“维纶”“氯纶”“芳纶”等均为合成纤维，属于有机高分子材料，C正确；可降解聚乳酸塑料的推广应用，可以减少难以降解塑料的使用，从而减少“白色污染”，D正确。

8．在双链DNA分子结构中，下列碱基配对正确的是(  )

A．A—T  B．A—G 

C．T—G   D．T—C

解析：选A DNA分子一般是由两条链组成的，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。

9.某吸水性高分子聚合物的结构简式如图所示。下列说法错误的是(  )

A．该聚合物单体分子中有两个手性碳原子

B．该聚合物单体1 mol最多能与4 mol H2加成

C．该聚合物为线型结构，反应中也可生成网状结构的聚合物

D．该聚合物在一定条件下能够发生氧化、还原、取代等反应

解析：选B 该聚合物的单体为，连接—OH的两个碳原子均为手性碳原子，A项正确；该聚合物单体中只有苯环能与H2加成，故1 mol该单体最多能与3 mol H2加成，B项错误；该单体分子间发生缩聚反应可以生成网状结构的聚合物，C项正确；该聚合物含有羟基，能发生氧化反应和取代反应，含有苯环，能与氢气发生还原反应，D项正确。

10.青霉素是医学上一种常用的抗生素，在体内经酸性水解后，得到青霉氨基酸，其结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似的性质)。下列关于青霉氨基酸的推断合理的是(  )

A．青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一条直线上

B．青霉氨基酸只有酸性，没有碱性

C．青霉氨基酸分子间能形成多肽

D．1 mol青霉氨基酸能与足量金属钠反应放出2 mol H2

解析：选C 甲基、亚甲基、次甲基等均为四面体结构，则不可能所有碳原子在同一直线上，选项A错误；氨基能和酸反应、羧基能和碱反应，选项B错误；该分子中含有氨基和羧基，所以能发生缩合反应形成多肽，选项C正确；—COOH、—SH均可与Na反应，则1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成1 mol H2，选项D错误。

11．下列说法正确的是(  )

A．糖类和蛋白质都是天然高分子化合物

B．酯类在碱性条件下的水解反应叫作皂化反应

C．淀粉水解液加过量氢氧化钠溶液后，加新制氢氧化铜悬浊液可检测是否水解完全

D．向鸡蛋清的溶液中加入某盐溶液，可观察到蛋白质发生凝聚，再加入蒸馏水，振荡后蛋白质又发生溶解，则该盐一定不是硫酸铜

解析：选D 单糖和低聚糖不是高分子化合物，A错误；油脂与碱作用生成高级脂肪酸盐和甘油的反应称为皂化反应，B错误；淀粉水解液加过量氢氧化钠溶液后，加新制氢氧化铜悬浊液可检测淀粉是否发生水解，不能检测淀粉是否水解完全，C错误；选项中叙述的过程为盐析，而硫酸铜是重金属盐，可以使蛋白质发生变性，D正确。

二、非选择题

12．高分子材料

在化工中有着重要的用途，其合成路线如下：

回答下列问题：

(1)A的化学名称为____，反应②的反应类型为_____。

(2)反应③的化学方程式为_____________________。

(3)D的核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积之比是1∶3，不存在顺反异构。D的结构简式是___________。

(4)反应⑥的化学方程式是________________________________________________。

解析：结合(3)中指示信息“D的核磁共振氢谱中有2组峰且峰面积之比是1∶3，不存在顺反异构”，可推出D的结构简式为；结合W的结构简式可逆推出H为高聚物，结构简式为，根据已知Ⅰ，H中羟基来自酯基的还原，再联系反应⑤的条件，则G的结构简式为，F为

答案：(1)环己烷 加成反应

13．PBAT(聚己二酸对苯二甲酸丁酯)可被微生物几乎完全降解，成为包装、医疗和衣用薄膜等领域的新兴材料，它可由聚合物PBA和PBT共聚制得，一种合成路线如下：

已知：R—CH3R—CNR—COOH

R—CH==CH2R—COOH＋CO2

回答下列问题：

(1)①的反应类型为________；D的官能团名称为________。

(2)A的化学名称为__________。

(3)E中共面原子数目最多为________。

(4)若PBT平均相对分子质量为20 000，则其聚合度约为____(填字母)。

a．45          b．68         c．76        d．91

(5)反应④的化学方程式为________________________________________________。

(6)M与G互为同系物，M的相对分子质量比G大14；N是M的同分异构体，写出同时满足以下条件的N的结构简式：_____________(任写一种即可，不考虑立体异构)。

Ⅰ.既能与FeCl3发生显色反应，又能发生水解反应和银镜反应；

Ⅱ.与NaOH溶液反应时，1 mol N能消耗4 mol NaOH；

Ⅲ.核磁共振氢谱有五组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1。

(7)仿照上述流程，设计由丙烯和乙醇为主要原料制备CH2==CH—COOCH2CH3的合成路线(其他无机试剂可任选)。

解析：由合成流程可知，环己烷A与氯气发生取代反应生成B为，B在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应生成C为环己烯，根据已知，环己烯被酸性高锰酸钾氧化生成D为HOOC(CH2)4COOH，D与H发生缩聚反应生成PBA，结合PBAT的结构可知，H为HO(CH2)4OH；根据题目所给反应，对照G的结构简式逆推可知F为，E为对二甲苯，结构简式：，G与H发生缩聚反应生成PBT，PBA与PBT共聚生成PBAT。

(1)反应①为环己烷与氯气的取代反应；D为HOOC(CH2)4COOH，其官能团为羧基。

(2)A的化学名称为环己烷。

(3)E为，苯环上所有原子共面，甲基与苯环以单键相连，单键可以旋转，所以甲基中碳原子和一个氢原子可以与苯环共面，则共面原子数最多为10＋2＋2＝14。

(4)G为，H为HO(CH2)4OH，所以PBT的链节为，链节的相对质量为220，所以聚合度为≈91。

(5)反应④为HOOC(CH2)4COOH与HO(CH2)4OH发生缩聚反应。

(6)M与G互为同系物，则M含有苯环，含有两个羧基，M的相对分子质量比G大14，即多一个—CH2，N是M的同分异构体，满足：既能与FeCl3发生显色反应，说明含有酚羟基；又能发生水解反应，说明含—COO—，能发生银镜反应，说明含—CHO；与NaOH溶液反应时，1 mol N能消耗4 mol NaOH，说明含；核磁共振氢谱有五组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1，则分子中含五种H，满足条件的结构简式为

(7)CH2==CH—COOCH2CH3可以由CH3CH2OH和CH2==CH—COOH发生酯化反应生成，根据题目所给反应可知CH2==CHCH3可以与NH3、O2反应生成CH2==CH—CN，然后再酸化可得CH2==CH—COOH。

答案：(1)取代反应 羧基  (2)环己烷 (3)14 (4)d

(7)CH2==CHCH3CH2==CH—CN

CH2==CH—COOHCH2==CH—COOCH2CH3