新教材2023年秋高中化学第4章生物大分子第1节糖类课后训练新人教版选择性必修3

第四章生物大分子第一节糖类课后·训练提升基础巩固1.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是()。A.棉花的主要成分是纤维素B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质答案:A解析:过多食用糖类物质可转化成脂肪会导致人体发胖,故B项错误;淀粉在人体内先水解生成麦芽糖,再水解生成葡萄糖,葡萄糖是人体组织的营养成分,故C项错误;人体中没有水解纤维素的酶,纤维素在人体中主要是加强肠胃蠕动,具有通便功能,故D项错误。2.乙醇、乙酸和葡萄糖三种溶液,只用一种试剂就能将它们区别开来,该试剂是()。A.金属钠 B.石蕊溶液C.新制的Cu(OH)2 D.NaHCO3溶液答案:C解析:Na与乙醇、乙酸、葡萄糖均能反应放出氢气,Na不能将它们区别;只有乙酸使石蕊溶液变红色,石蕊溶液不能区别乙醇和葡萄糖;NaHCO3只与乙酸反应放出CO2气体,不能区别乙醇和葡萄糖;新制的Cu(OH)2与乙醇不反应,而与葡萄糖溶液加热到沸腾有砖红色沉淀生成,新制的Cu(OH)2溶于乙酸,溶液显蓝色,故C项能区别三种液体。3.下列物质中,在一定条件下既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是()。A.乙酸甲酯 B.蔗糖C.葡萄糖 D.麦芽糖答案:D解析:A的结构简式为,则该物质能发生水解反应,但不能发生银镜反应,B为非还原糖,不能发生银镜反应,C为单糖不能水解,D是二糖能水解,同时又是还原糖,能发生银镜反应。4.下列实验操作和结论错误的是()。A.用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素D.蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,加入银氨溶液中,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解答案:D解析:实验室中淀粉、纤维素、二糖常在无机酸(一般为稀硫酸)催化作用下发生水解反应,生成葡萄糖。欲检验水解产物葡萄糖的生成,必须先加入NaOH溶液中和作催化剂的硫酸,再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜进行检验。5.核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO。下列关于核糖的叙述不正确的是()。A.与葡萄糖互为同分异构体B.既可以与氧气反应,也可以与新制的氢氧化铜反应C.1个核糖分子可以与4个乙酸分子发生酯化反应D.不能使紫色石蕊溶液变红答案:A解析:葡萄糖的分子式为C6H12O6,核糖的分子式为C5H10O5,分子式相同、结构不同的有机化合物互称同分异构体,核糖与葡萄糖的分子式不同,所以不是同分异构体,A项错误;核糖含有醛基,所以既可以与氧气反应,也可以与新制的氢氧化铜反应,B项正确;1个核糖分子有4个羟基,可以与4个乙酸分子发生酯化反应,C项正确;核糖是多羟基醛,不是酸,所以不能使紫色石蕊溶液变红,D项正确。6.蔗糖酯是联合国国际粮农组织和世界卫生组织推荐使用的食品乳化剂。某蔗糖酯可以由蔗糖与硬脂酸乙酯合成,反应如下:下列说法中正确的是()。A.蔗糖分子中含有1个羟基B.蔗糖酯属于高级脂肪酸的甘油酯C.合成该蔗糖酯的反应属于取代反应D.该蔗糖酯在稀硫酸的作用下水解,水解过程中只生成两种产物答案:C解析:蔗糖分子中含有8个羟基,A项不正确;B项中是高级脂肪酸的蔗糖酯,不是甘油酯;D中蔗糖还能水解,最终生成三种产物。7.通过实验来验证纤维素水解后生成葡萄糖,其实验包括下列一些操作过程,这些操作过程的正确排列顺序是()。①取小团棉花或几小片滤纸②小火加热至成为亮棕色溶液③加入90%的硫酸,用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状④滴入少量新制的Cu(OH)2⑤加热煮沸⑥稍冷,向水解液中加入NaOH至过量A.①②③⑥④⑤ B.①③②⑥④⑤C.①③②⑤④ D.①③②④⑤答案:B解析:纤维素水解的条件是浓硫酸并加热,而证明水解产物为葡萄糖,无论用新制的Cu(OH)2还是用银氨溶液都必须是在碱性条件下才能进行,所以加检验试剂前必须用NaOH溶液中和过量的硫酸。8.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1mL20%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1mL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()。A.1处 B.2处C.3处 D.4处答案:B解析:第1处错误:利用新制的氢氧化铜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,否则作水解催化剂的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,不能用玻璃瓶塞,否则NaOH与玻璃瓶塞中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,会导致瓶盖无法打开,共2处错误。9.可再生的生物质资源的应用是科学家研究的重大课题。我国科学家研发了糖类的各种应用。Ⅰ.淀粉是绿色植物光合作用的产物,淀粉在酸或酶的作用下水解,生成一系列产物,最终生成葡萄糖。(1)写出淀粉在稀硫酸作催化剂发生水解反应的化学方程式:

。(2)某小组同学欲检验淀粉水解后产生的葡萄糖,按如图进行实验,未观察到产生砖红色沉淀,原因是

。

Ⅱ.聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料,主要用于制造可降解纤维、可降解塑料和医用材料。以葡萄糖为原料可以制备聚乳酸,相互转化关系如图所示:葡萄糖乳酸[CH3CH(OH)COOH]聚乳酸(3)两分子的乳酸发生酯化反应可以生成六元环状化合物,写出该反应的化学方程式:

。

Ⅲ.葡萄糖在不同的氧化剂作用下可以发生以下转化关系:葡萄糖→A(C6H12O7)→B(C6H10O8)已知A和B都不能发生银镜反应,且以下几类有机化合物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH>。(4)A脱水可得到具有五元环状结构的酯C或具有六元环状结构的酯D,写出C的结构简式:

。

(5)写出B的结构简式:

。

答案:(1)(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)(2)水解后未加入NaOH中和溶液至碱性(3)+2H2O(4)(5)HOOC(CHOH)4COOH解析:(1)淀粉在稀硫酸作催化剂时发生水解反应生成葡萄糖,反应的化学方程式为(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。(2)检验淀粉水解后产生的葡萄糖,必须在碱性条件下用新制的氢氧化铜与水解液共热;图示实验未观察到产生砖红色沉淀的原因是水解后未加入NaOH中和溶液至碱性。(3)两分子乳酸发生分子间酯化反应生成六元环状化合物,反应的化学方程式为2+2H2O。(4)葡萄糖的分子式为C6H12O6,结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,根据A、B的分子式可知,葡萄糖→A以及A→B均为氧化反应,结合“有机化合物被氧化的容易程度:RCHO>R—CH2OH>”,A和B都不能发生银镜反应,A脱水可得到具有五元环状结构的酯C或具有六元环状结构的酯D,则C的结构简式为,D的结构简式为。能力提升1.链霉素是一种氨基糖苷类抗生素,具有抗结核杆菌的特效作用。L-链霉糖是链霉素的组成部分,其结构简式如图所示,下列有关链霉糖的说法错误的是()。A.能发生银镜反应B.能发生酯化反应C.能与H2发生加成反应D.能与烧碱溶液发生中和反应答案:D解析:由结构简式推测有机物可能具有的性质,首先要找出结构中所含官能团,然后再分析作答。L-链霉糖分子中含有羟基和醛基,因而能发生酯化、加成、氧化反应(如银镜反应),但不能与NaOH溶液发生中和反应。2.我国传统酿老陈醋工艺的主要步骤有蒸、酵、沥、陈。蒸——将大米、高粱、小米等原料蒸熟后放至冷却;酵——拌酶曲入坛发酵,经糖化、成醇后,在醋酸菌作用下成酸;沥——除去糟,闻到酒、醋香味;陈——陈放1~3年,闻到果香味。下列说法错误的是()。A.“蒸”时可使用木质炊具,木质炊具的主要成分为淀粉B.“酵”中涉及的葡萄糖与果糖互为同分异构体C.“沥”中涉及的主要操作是过滤D.“陈”的过程中主要发生了取代反应答案:A解析:木质炊具的主要成分为纤维素,A项错误;葡萄糖与果糖分子式相同,结构不同,故互为同分异构体,B项正确;“沥”中主要除去不溶性的杂质,操作是过滤,C项正确;“陈”的过程中乙醇与乙酸缓慢地发生了酯化反应,属于取代反应,生成乙酸乙酯,出现果香味,D项正确。3.我国科学家利用CO2人工合成淀粉的原理如图所示。下列说法错误的是()。A.反应①的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2OB.30gb物质与足量银氨溶液反应可生成216gAgC.等质量的b与c物质完全燃烧,消耗氧气的量相同D.淀粉属于多糖,分子式为(C6H10O5)n,是混合物答案:B解析:根据图中信息得到反应①的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,A项正确;根据关系式HCHO~4Ag,30gb物质(物质的量为1mol)与足量银氨溶液反应可生成4molAg即432gAg,B项错误;b(HCHO)与c(HOCH2COCH2OH)通式相同,因此等质量的b(HCHO)与c(HOCH2COCH2OH)物质完全燃烧,消耗氧气的量相同,C项正确;淀粉属于多糖,分子式为(C6H10O5)n,是混合物,D项正确。4.为了检验淀粉水解产物,某学生设计了如下实验方案:淀粉液水解液混合液砖红色沉淀回答下列问题。(1)试剂1是,作用是。

(2)试剂2是,作用是。

如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的(填“能”或“不能”),若不能,其原因是(若能,此题不答)。

(3)检验第①步实验已基本完成的方法是

。

答案:(1)稀硫酸催化剂(2)NaOH溶液中和H2SO4不能H2SO4与Cu(OH)2反应生成CuSO4和水,CuSO4与葡萄糖不反应(3)取水解液少量,向其中滴入几滴碘水,观察溶液是否变蓝色解析:淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖,葡萄糖与新制的Cu(OH)2加热至沸腾产生砖红色沉淀。但葡萄糖与新制的Cu(OH)2需在碱性环境中反应,即需要中和水解液中的H2SO4。5.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐均易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华,175℃时分解。某兴趣小组用硝酸氧化法制备草酸晶体,制备装置如图所示(加热、固定等装置略去)。实验步骤如下:①糖化:先将淀粉水解为葡萄糖;②氧化:在淀粉水解液中加入混酸(质量之比为3∶2的65%HNO3与98%H2SO4的混合物),在55~60℃下发生反应;③反应后溶液经冷却、减压过滤,即得草酸晶体(H2C2O4·2H2O)粗产品。已知:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。(1)装混酸的仪器名称为,冷凝管进水的接口为(填“a”或“b”)。

(2)步骤①中判断淀粉水解是否完全的操作为

。

(3)步骤②中,配制混酸的方法是

;氧化时可通过(填操作)控制反应温度不超过60℃,控温的作用是

。

(4)反应结束后测得B的烧杯中NaNO3与NaNO2的物质的量之比为1∶9,则葡萄糖(C6H12O6)被氧化为草酸(不考虑其他的副反应)的化学方程式为

。

答案:(1)分液漏斗a(2)取少量淀粉水解液放入试管中,加入碘,若溶液不变蓝,则淀粉水解完全,否则水解不完全(3)向盛有一定量65%HNO3的烧杯中,沿烧杯壁缓慢加入一定量98%H2SO4,并用玻璃棒不断搅拌水浴加热防止有机化合物炭化、减少浓硝酸的挥发或分解(4)C6H12O6+10HNO33H2C2O4+4NO↑+6NO2↑+8H2O解析:(1)装混酸的仪器为分液漏斗;冷凝管进水的接口为a,可增强冷凝效果,减少浓硝酸的挥发。(2)淀粉遇碘变蓝,因此判断淀粉水解是否完全的操作:取少量淀粉水解液放入试管中,加入碘,若溶液不变蓝,则淀粉水解完全,否则水解不完全。(3)浓硫酸溶于水放出大量的热,因此配制混酸的方法是向盛有一定量65%HNO3的烧杯中,沿烧杯壁缓慢加