新教材适用2023_2024学年高中化学第4章生物大分子学业质量标准检测新人教版选择性必修3

第四章　学业质量标准检测

(90分钟，100分)

一、选择题(本题包含15个小题，每小题3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意)

1．有关天然产物水解的叙述不正确的是( A )

A．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同

B．可用碘检验淀粉水解是否完全

C．蛋白质水解的最终产物均为氨基酸

D．油脂水解可得到丙三醇

2．我国科学家在全球率先发现了有效治疗Ⅱ型糖尿病的神奇分子——非肽类分子激动剂(代号为Boc5，化学式为C54H52N4O16S2)，它的神奇之处在于能模拟人体内的某些大分子，促进人体的胰岛素分泌，发挥对血糖的调节作用，这一发现将为千百万Ⅱ型糖尿病患者解除病痛。下列有关说法正确的是( A )

A．Boc5中一定不含

B．葡萄糖、麦芽糖、蔗糖均能与新制氢氧化铜反应生成Cu2O

C．Boc5是高分子

D．糖类的通式均满足(CH2O)n

3．以下各种模型图都由C、H、O、N中的一种或多种元素原子构成。下列说法正确的是( D )

A．图①是球棍模型，其化学式为C3H7O2N，是一种蛋白质

B．图②是空间填充模型，其化学式为C9H13NO，该物质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应

C．图③是球棍模型，其化学式为C9H10O3,1 mol该物质能消耗3 mol氢氧化钠

D．图③是空间填充模型，其化学式为C9H13ON，能够发生消去反应

解析：①是α-氨基丙酸，不是蛋白质，A错误；②是球棍模型，化学式为C9H10O3，B错误；③是空间填充模型，化学式为C9H13ON，含有羟基，羟基邻位碳有H，可以发生消去反应，所以C错误，D正确。

4．新冠病毒由蛋白质外壳和单链核酸组成，为防止新型冠状病毒传播，许多化学物质发挥了非常重要的作用。下列有关认识正确的是( C )

A．N95口罩所使用的聚丙烯材料属于合成纤维，是纯净物

B．含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物

C．免洗洗手液的有效成分活性银离子能使蛋白质变性

D．新冠病毒是高分子化合物，由C、H、O三种元素组成

5．(2023·洛阳高二检测)中国科学家在国际学术期刊《科学》中发表了以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉的成果。核磁共振等检测发现，人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。下列说法不正确的是( C )

A．合成过程中需要氢原子的参与

B．可用碘染色来观察淀粉的产生

C．人工合成的淀粉溶液无法产生丁达尔效应

D．该研究为粮食淀粉可持续供给、二氧化碳转化利用提供新的战略方向

6．缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，是由12个分子组成的环状化合物，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是( D )

A．缬氨霉素是一种蛋白质

B．缬氨霉素完全水解可得四种氨基酸

C．缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物

D．缬氨霉素完全水解，其中一种产物与甘油醛(CH2OHCHOHCHO)互为同分异构体

解析：蛋白质是高分子化合物，而1个缬氨霉素分子是由12个分子脱水构成的环状化合物，其不是蛋白质，A不正确；由题给缬氨霉素的结构简式可知其水解产物有、，其中只有一种氨基酸，B不正确；水解产物中只有和互为同系物，C不正确；水解产物与甘油醛的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确。

7．如图是天冬酰苯丙氨酸甲酯(aspartame)的结构简式。下列说法不正确的是( B )

A．是芳香族化合物

B．分子中含有的官能团只有氨基、羧基、酯基

C．既能与NaOH反应，也能与HCl反应

D．1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应

解析：由于分子中含有苯环，所以是芳香族化合物，A项正确；分子中含有氨基、羧基、酯基和肽键四种官能团，B项错误；羧基能与NaOH反应，氨基能与HCl反应，C项正确；羧基、酯基和肽键都能与NaOH反应，1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应，D项正确。

8．已知某一反应的过程如图所示，根据图分析，a、b、c可分别表示( D )

A．淀粉、酶、葡萄糖

B．蔗糖、酶、果糖

C．纤维素、酶、葡萄糖

D．麦芽糖、酶、葡萄糖

解析：反应前后b不变，b可为酶，a反应后生成两个相同的分子，麦芽糖是二糖，一分子麦芽糖水解后生成两分子葡萄糖，则a可为麦芽糖，D项正确。

9．1 mol某有机物在稀硫酸作用下，水解生成2 mol相同的物质。有下列物质：

①蔗糖　②麦芽糖　③淀粉　④

⑤

其中符合此题目要求的是( A )

A．②⑤⑥⑦  B．②④⑤⑦

C．①②⑤⑦  D．①④⑤⑥

解析：①1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和1 mol果糖，不符合；②1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖，符合；③1 mol淀粉水解生成n mol葡萄糖，不符合；④1 mol水解生成1 mol HOCH2CH2OH和1 mol HOOCCOOH，不符合；⑤1 mol 水解生成2 mol CH3CH(OH)COOH，符合；⑥1 mol水解生成2 mol 3,4,5-三羟基苯甲酸，符合；⑦1 mol 水解生成2 mol CH3CH(NH2)COOH，符合。故选A。

10．以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如图所示，下列说法正确的是( D )

A．等物质的量的C5H12、C6H12O6、CH4分别在氧气中完全燃烧，消耗氧气最多的是C6H12O6

B．C12H22O11属于单糖

C．可用新制Cu(OH)2检验淀粉是否完全水解

D．在一定条件下，葡萄糖可与乙酸发生酯化反应

解析：1 mol CxHyOz完全燃烧消耗氧气的物质的量为mol，设C5H12、C6H12O6、CH4的物质的量均为1 mol，则1 mol C5H12完全燃烧消耗氧气的物质的量为＝8 mol,1 mol C6H12O6完全燃烧消耗氧气的物质的量为＝6 mol,1 mol CH4完全燃烧消耗氧气的物质的量为＝2 mol，故等物质的量的三种物质在氧气中完全燃烧，耗氧最多的是C5H12，A项错误；C12H22O11能水解为葡萄糖，为二糖，B项错误；应用碘水检验淀粉是否完全水解，C项错误；葡萄糖分子中含—OH，乙酸分子中含—COOH，二者都发生酯化反应，D项正确。

11．陕西省考古研究院工作人员将出土的秦墓铜鼎和铜钟打开时，发现鼎内有保存完好的骨头汤，钟内有酒。经检测，骨头汤中含有大量的蛋白质和动物脂肪，酒中含有乙醇、乙酸和乙酸乙酯。下列说法正确的是( D )

A．淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物

B．淀粉、蛋白质水解的最终产物互为同分异构体

C．蛋白质不能在人体中重新合成

D．酒中含有乙酸，是因为乙醇长期放置在空气中，在微生物作用下“酒败成醋”

解析：油脂的相对分子质量较小，不是高分子化合物，A项错误；淀粉、蛋白质水解的最终产物分别为葡萄糖、氨基酸，B项错误；食物中的蛋白质在人体中各种蛋白酶的作用下水解成氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在体内重新合成人体所需要的蛋白质，C项错误；乙醇长期放置在空气中可被氧化生成乙酸，D项正确。

12．下列说法不正确的是( C )

A．蛋白质水解的最终产物是氨基酸

B．蛋白质和油脂均是基本营养物质

C．戊糖和核苷酸均含有C、H、O、N、P等元素

D．氯仿可有效灭活病毒，是因为氯仿能使蛋白质变性

解析：蛋白质水解的最终产物是氨基酸，A项正确；糖是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物，故戊糖中不含N、P等元素，C项错误。

13．胞嘧啶是DNA的水解产物之一，是精细化工的重要中间体，胞嘧啶(结构简式如图2所示)可由5-巯基甲脲嘧啶(结构简式如图1所示)、浓氨水和氯乙酸在一定条件下合成，则反应时参加反应的NH3和5-巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为( A )

A．1∶1  B．2∶3

C．3∶1  D．2∶1

解析：对比胞嘧啶、5-巯基甲脲嘧啶的结构可知，胞嘧啶分子比5-巯基甲脲嘧啶分子多1个N原子，可知反应时参加反应的NH3和5-巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为1∶1，故A项正确。

14．已知某有机物的结构简式如图所示，下列有关该物质的说法正确的是( A )

A．在一定条件下，该物质能发生水解反应生成氨基酸

B．1 mol该物质最多能与7 mol H2发生加成反应

C．该物质能与碳酸钠反应，不能与盐酸反应

D．该物质不能使溴水褪色

解析：苯环和碳碳双键能与H2发生加成反应，1 mol该物质最多能与4 mol H2发生加成反应，B项错误；该物质分子中含有氨基，能与盐酸反应，C项错误；该物质分子中含有碳碳双键，故能使溴水褪色，D项错误。

15．葡萄糖(C6H12O6)是重要的营养物质之一，在食品和医药工业中有广泛的应用，葡萄糖的综合利用如图所示。

下列说法错误的是( D )

A．图示流程中能循环利用的气体是二氧化碳

B．将淀粉转化为葡萄糖的过程中可选用稀硫酸作催化剂

C．理论上90 kg葡萄糖能生成46 kg乙醇

D．图示转化过程中涉及2种能量转化形式

解析：葡萄糖在人体内氧化分解生成二氧化碳和水，葡萄糖无氧发酵生成乙醇和二氧化碳，葡萄糖微生物燃料电池生成二氧化碳和水，二氧化碳通过光合作用生成葡萄糖，图示流程中能循环利用的气体是二氧化碳，A项正确；图中淀粉水解的催化剂可为稀硫酸，水解的最终产物为葡萄糖，B项正确；葡萄糖在酒化酶作用下分解生成二氧化碳和乙醇，化学方程式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑，理论上180 g葡萄糖分解能生成92 g乙醇，故理论上90 kg葡萄糖能生成46 kg乙醇，C项正确；该图示中有光能转化为化学能、化学能转化为热能、化学能转化为电能等，能量转化形式超过2种，D项错误。

二、非选择题(本题包括5小题，共55分)

16．(10分)成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等，某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在，请你参与并协助他们完成相关实验。

(1)用小试管取少量的苹果汁，加入_碘水__(填名称)，溶液变蓝，则证明苹果中含有淀粉。

(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程图，试回答下列问题：

―→―→―→

B是日常生活中有特殊香味的常见有机物，在有些饮料中含有B。

①写出化学方程式，并注明反应类型：

B与醋酸反应： CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O　，属于_取代(酯化)__反应。

B→C： 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O　，属于_氧化__反应。

②可用于检验A的试剂是_银氨溶液(或新制的氢氧化铜)__。

解析：(1)取少量苹果汁，加入碘水，溶液变蓝，淀粉遇碘变蓝色，说明苹果汁中含有淀粉。(2)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，葡萄糖在催化剂的条件下生成乙醇，乙醇可被氧化为乙醛，最终氧化为乙酸，则A为葡萄糖，B为乙醇，C为乙醛。①乙醇和乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O，B为乙醇，C为乙醛，乙醇可在催化剂条件下发生催化氧化生成乙醛，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。②淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖含有醛基，具有还原性，可用银氨溶液(或新制的氢氧化铜)检验。

17．(10分)图Ⅰ、Ⅱ依次表示在酶浓度一定时，反应速率与反应物浓度、反应温度的关系。请据图回答下列问题：

(1)图Ⅰ中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是_酶的浓度一定__。

(2)图Ⅱ中，催化效率最高的温度为_A__(填“A”或“B”)点所对应的温度。

(3)图Ⅱ中，A点到B点曲线急剧下降，其原因是_温度过高，酶的活性下降__。

(4)将装有酶、足量反应物的甲、乙两试管分别放入12 ℃和75 ℃的水浴锅内，20 min后取出，转入25 ℃的水浴锅中保温，试管中反应速率加快的为_甲__(填“甲”或“乙”)。

解析：(1)由图Ⅰ分析，反应物浓度增大到一定限度，反应速率不再上升，说明此时影响化学反应速率的主要因素是酶的浓度。(2)由图Ⅱ分析，A点的反应速率最快，催化效率最高。(3)A点到B点曲线急剧下降是由于温度升高，酶的活性急速下降。(4)由图Ⅱ可知，0～25 ℃范围内，温度越高，反应速率越快，所以甲试管转入25 ℃的水浴中加热时反应速率加快；乙试管在75 ℃的水浴中加热时，酶已经失活，故乙中无催化反应发生。

18．(10分)糖尿病是由于人体内胰岛素紊乱导致的代谢紊化综合征，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_BC__(填序号)。

A．葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子中含有6个水分子

B．葡萄糖与果糖互为同分异构体

C．糖尿病患者尿糖较高，可用新制的氢氧化铜来检测患者尿液中的葡萄糖

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，糖尿病患者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_3__种(不考虑立体异构)。

(3)糖尿病患者不可饮酒，酒精在肝脏内可转化成有机物A，对A进行检测的实验结果如下：

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，分子中只存在两种不同化学环境的氢原子，且这两种氢原子的个数比为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_Na2CO3(合理即可)__溶液，发现有气泡冒出；写出A与乙醇反应的化学方程式： CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O　。

(4)糖尿病患者宜多吃蔬菜和豆类食品，豆类食品中富有蛋白质，下列说法正确的是_BD__(填序号)。

A．蛋白质遇碘单质会变蓝

B．蛋白质可以通过烧焦时的特殊气味鉴别

C．人体内不含促进纤维素水解的酶，不能消化纤维素，因此蔬菜中的纤维素对人体没有用处

D．部分蛋白质与浓硝酸混合并加热会有黄色沉淀产生，称为蛋白质的显色反应

解析：(1)虽然糖类一般可表示为Cm(H2O)n，但其分子中没有水，A项错误；葡萄糖与果糖的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，B项正确；新制的氢氧化铜在加热时能与葡萄糖反应生成砖红色的氧化亚铜，可用新制的氢氧化铜来检测患者尿液中的葡萄糖，C项正确；淀粉水解的最终产物是葡萄糖，D项错误。

(2)因CH2OH(CHOH)3CH2OH分子中碳原子上不同化学环境的氢原子有3种，所以得到的一氯代物有3种。

(3)由题给3个条件可推出A为乙酸，乙酸可与碳酸盐反应，生成二氧化碳气体，说明乙酸的酸性比碳酸强。

(4)淀粉遇碘单质会变蓝，蛋白质遇碘单质不变蓝，A项错误；因蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味，所以可用灼烧的方法来鉴别蛋白质，B项正确；虽然人体内不含促进纤维素水解的酶，不能消化纤维素，但蔬菜中的纤维素能够促进肠道蠕动，对人体有用处，C项错误。

19．(12分)蛋白质是生命活动的主要物质基础，氨基酸是蛋白质的基本组成单位，回答下列问题。

(1)某蛋白质的结构片段如图所示：

①该片段完全水解可得到_4__种氨基酸。

②所得氨基酸中相对分子质量最小的一种氨基酸分子间脱水可形成一种六元环状结构的物质，其结构简式为。

(2)苯丙氨酸的结构简式为，W是其同分异构体，且W是一种芳香族化合物，W中含硝基且其核磁共振氢谱图中有3组峰；则W的结构简式为。

(3)核酸是生物体遗传信息的携带者，下列有关说法错误的是_D__(填序号)。

A．①代表磷酯键

B．A与T之间通过氢键作用配对

C．RNA中的戊糖和碱基与DNA中的不同

D．DNA和RNA均为双螺旋结构

解析：(1)题述蛋白质片段水解得到的氨基酸为CH3CH(NH2)COOH、H2NCH2COOH、H2NCH2CH-(SH)COOH、，共4种。②所得氨基酸中相对分子质量最小的氨基酸为H2NCH2COOH，其分子间脱水形成的六元环状结构的物质的结构简式为。

(2)W是苯丙氨酸的同分异构体，且W是一种芳香族化合物，由此可知W分子中苯环侧链上共有3个C原子，W分子中含硝基且其核磁共振氢谱图中有3组峰，则W分子应具有对称结构，所以W的结构简式为。

(3)RNA中的戊糖为核糖，碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶，DNA中的戊糖为脱氧核糖，碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，C项正确；RNA分子一般呈单链状结构，D项错误。

20．(13分)葡萄糖在不同条件下可以转化成不同物质。

已知：RCOOH＋CH2===CH2＋O2

RCOOCH===CH2＋H2O

请回答下列问题：

(1)葡萄糖在酒化酶作用下生成有机物A，A、B、C、D、E间的转化关系如下所示：

①B是石油化工中最重要的基础原料，写出A→B的化学方程式： C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O　；

②D的结构简式为 CH3COOCH===CH2　。

(2)葡萄糖在一定条件下可以被氧化为X和Y(Y和A的相对分子质量相同，X的相对分子质量介于A、B之间)。X可催化氧化成Y，也可以与H2反应生成Z。X和Y的结构中有一种相同的官能团是_—CHO__，检验此官能团需要使用的试剂是_银氨溶液[或新制的Cu(OH)2]__。

(3)F是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物。F、G、H间的转化关系如图所示。

H与(1)中的D互为同分异构体。

①H的结构简式为 CH2===CHCOOCH3　。

②G还可以发生的反应有_ace__(填序号)。

a．加成反应 B．水解反应

C．氧化反应 D．消去反应　e．还原反应

③本题涉及的所有有机物中，与F不论以何种质量比混合(总质量一定)，完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量不变的有_HOCH2(CHOH)4CHO、HCHO、CH3COOH__(填结构简式)。

解析：(1)根据葡萄糖的性质可知，在酒化酶的催化作用下得到的A为CH3CH2OH；A被连续氧化得到的C为CH3COOH；CH3CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成的B为CH2===CH2；根据信息可知D为CH3COOCH===CH2。

(2)Y和A的相对分子质量相同，均为46，且ZXY，X和Y含有一种相同的官能团，所以Y应为HCOOH，X为HCHO，Z为CH3OH。X和Y中都含有应选用银氨溶液或新制的Cu(OH)2进行检验。

(3)F为葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物，F应为乳酸()。F在浓硫酸存在并加热的条件下得到G，G为CH2===CHCOOH，G可以发生加成反应、还原反应、氧化反应等。H与D互为同分异构体，且H是G与Z(CH3OH)发生酯化反应的产物，故H为CH2===CHCOOCH3。而满足与F不论以何种质量比混合(总质量一定)，完全燃烧所得CO2和H2O的物质的量不变的物质需与乳酸()的最简式相同，此类物质有HOCH2(CHOH)4CHO、HCHO、CH3COOH。