2023届新高考化学一轮课时跟踪练第32讲生物大分子和合成高分子

课时跟踪练32一、选择题1．下列关于有机物的说法中，正确的一组是()①“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料，它是一种新型化合物②石油的裂化和裂解、煤的气化和液化都涉及化学变化③汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物，完全燃烧只生成CO2和H2O④淀粉和蔗糖水解的最终产物都是葡萄糖⑤向鸡蛋清溶液中加入Na2SO4会产生白色沉淀，加水后白色沉淀可溶解A．①② B．②⑤C．④⑤ D．②③解析：“乙醇汽油”是乙醇和汽油的混合物，不是化合物，故①错误；石油的裂化、裂解是化学变化；煤的气化是用煤生产CO和氢气，煤的液化是用煤生产甲醇等液态燃料，故均涉及化学变化，故②正确；汽油、柴油均是烃的混合物，属于碳氢化合物；植物油属于酯类，属于烃的衍生物，故③错误；淀粉为多糖，水解的最终产物都是葡萄糖，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，故④错误；向鸡蛋清溶液中滴加硫酸钠溶液，发生了蛋白质的盐析，产生白色沉淀，加水沉淀会溶解消失，故⑤正确；综上所述，②⑤正确，故答案选B。答案：B2．(2021·中山纪念中学月考)化学与生产、生活和科技密切相关。下列有关说法错误的是()A．核酸检测是确认病毒类型的有效手段，核酸是高分子B．葡萄糖具有还原性，可用来给人体提供能量C．纳米铁粉和FeS都可以去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋等重金属离子，但原理不同D．β丙氨酸[CH2(NH2)CH2COOH]是由天然蛋白质水解得到的，既可以和酸反应，又可以和碱反应解析：核酸检测是确认病毒类型的有效手段，核酸是高分子，故A项正确；葡萄糖具有还原性，在人体内被氧化，可用来给人体提供能量，故B项正确；纳米Fe粉和Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋发生置换反应从而治理污染，FeS将Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋等重金属离子转化为比FeS更难溶的金属硫化物沉淀而治理污染，二者原理不同，故C项正确；天然蛋白质水解得到的是α氨基酸，无法得到CH2(NH2)CH2COOH，故D项错误。答案：D3．下列说法正确的是()A．淀粉和纤维素都属于天然高分子，且两者互为同分异构体B．植物油中含有不饱和脂肪酸酯，能使溴的四氯化碳溶液褪色C．淀粉通过发酵法制得的乳酸[CH3CH(OH)COOH]是乙酸的同系物D．食盐水可以破坏蛋白质结构，用盐水漱口可以杀灭新型冠状病毒解析：淀粉和纤维素都属于天然高分子，属于混合物，不能互为同分异构体，A项错误；植物油中含有不饱和脂肪酸酯，含有碳碳双键，因此能使溴的四氯化碳溶液褪色，B项正确；乳酸[CH3CH(OH)COOH]和乙酸(CH3COOH)的结构不相似，不能互为同系物，C项错误；氯化钠不是重金属盐，食盐水不能破坏蛋白质结构，用盐水漱口不可以杀灭新型冠状病毒，D项错误。答案：B4．(2021·天津南开中学月考)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。答案：A5．(2021·梅州中学月考)合成高分子材料的使用彻底改变了世界面貌，对人类的生产生活方式产生了重要影响。下列说法正确的是()A．通过红外光谱法测定聚乙烯的平均相对分子质量可得其链节数B．(聚碳酸酯)水解后得到的含有苯环的物质的分子中最多14个碳原子共面C．CH=CH(聚乙炔)能做导电材料，主要原因是分子中存在大π键D．有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可通过缩聚反应制得解析：通过质谱法才能测定聚乙烯的平均相对分子质量，故A项错误；聚碳酸酯一定条件下水解后得到的含有苯环的水解产物的结构简式为，与2个苯环相连的碳原子为饱和碳原子，由三点成面可知，水解产物的分子中最多13个碳原子共面，故B项错误；聚乙炔是由双键和单键交替组成的塑料，分子中的不饱和碳原子能形成大π键，具有电子容易流动的性质，在聚乙炔中加入碘等杂质后就会呈现明显的金属性而导电，故C项正确；聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯在一定条件下发生加聚反应制得，故D项错误。答案：C6．(2021·天津蓟州第一中学月考)物质M的结构简式如图，下列关于M的叙述正确的是()A．M是一种核苷酸 B．M中的碱基为胞嘧啶C．M水解生成戊糖和碱基 D．M是一种芳香族化合物解析：M是一种核苷，其中不含羧基，A项错误；M中的碱基为腺嘌呤，B项错误；M水解生成戊糖和碱基，C项正确；M不含苯环不是一种芳香族化合物，D项错误。答案：C7．(2021·淄博实验中学月考)核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如图，它在蛋白酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法错误的是()A．该核糖核酸可能通过人工合成的方法得到B．该核糖核酸催化水解所使用的蛋白酶是蛋白质，其催化活性与温度有关C．该核糖核酸水解生成的碱基中不含氮元素D．该核糖核酸完全水解生成的酸是H3PO4解析：核酸能通过人工合成的方法得到，A项正确；题述蛋白酶属于蛋白质，其催化活性与温度有关，B项正确；碱基中含有C、H、N等元素，C项错误；该核糖核酸为磷酸、戊糖、碱基发生缩聚反应生成，可水解生成磷酸，D项正确。答案：C8．(2021·内蒙古杭锦后旗奋斗中学月考)以富含纤维素的农作物为原料，合成PEF树脂的路线如下。下列说法不正确的是()纤维素eq\o(→,\s\up17(水解))葡萄糖eq\o(→,\s\up17(异构化))果糖eq\o(→,\s\up17(一定条件))→eq\o(→,\s\up17(缩聚),\s\do18(单体a))A．单体a为乙醇B．PEF树脂可降解以减少对环境的危害C．葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物D．5-HMF→FDCA发生氧化反应解析：FDCA与单体a发生缩聚反应生成PEF，根据FDCA和PEF的结构简式，用切割法可知，单体a为HOCH2CH2OH(乙二醇)，A项错误；PEF树脂中含酯基，可发生水解而降解，减少对环境的危害，B项正确；葡萄糖为五羟基醛，果糖为五羟基酮，均属于多羟基化合物，C项正确；对比5-HMF和FDCA的结构简式知，5-HMF→FDCA的过程中—CH2OH和—CHO都被氧化成了—COOH，即发生了氧化反应，D项正确。答案：A9．(2021·东莞中学松山湖学校月考)利用有机物Ⅰ合成Ⅳ的路线如图所示，下列说法正确的是()A．1molⅡ最多消耗2molNaOHB．Ⅲ→Ⅳ发生加聚反应C．1molⅠ最多消耗2molH2D．Ⅳ为纯净物解析：Ⅱ→Ⅲ过程中，溴原子水解被羟基取代，生成的HBr消耗等物质的量NaOH中和，R—COOCH3(酯基)碱性水解，生成羧基会消耗等物质的量NaOH中和，所以1mol有机物Ⅱ消耗2molNaOH，A项正确；Ⅲ→Ⅳ发生的是羟基与羧基之间的酯化缩聚，不是加聚反应，B项错误；有机物Ⅰ只有碳碳双键加氢，酯基中的碳氧双键不能催化加氢，故1mol有机物Ⅰ最多消耗1molH2，C项错误；聚合产物每个聚合分子的聚合度(n值)均不一样，所以聚合产物都是混合物，D项错误。答案：A10．(2021·东莞中学松山湖学校月考)天然橡胶在硫化过程中高分子结构片段发生如下变化，下列说法不正确的是()A．橡胶A可由1，3-丁二烯加聚而成B．橡胶A为反式、线型结构，易老化C．橡胶B为网状结构，强度比A大，耐磨D．硫化过程发生在碳碳双键上解析：根据图中信息可知，橡胶A的链节为—CH2CH=CHCH2—，故可由1，3-丁二烯加聚而成，选项A正确；橡胶A链节中碳碳双键同一侧为氢原子，故为顺式、线型结构，易老化，选项B不正确；根据图中信息可知，橡胶B为网状结构，故强度比A大，耐磨，选项C正确；硫化过程发生在碳碳双键上，使线型结构转变为网状结构，增大强度，选项D正确。答案：B11．(2021·惠州博罗中学月考)维纶是聚乙烯醇缩甲醛纤维的商品名，其合成路线如下，下列说法正确的是()A．①的反应类型为缩聚反应B．高分子A的链节中含有两种官能团C．高分子B中碳原子均为sp3杂化解析：H2CCHOCOCH3发生加成聚合反应生成A，A为，A中含有酯基，则A水解生成B，B为，再与HCHO发生缩聚反应生成聚乙烯醇缩甲醛纤维。据此分析解答。的结构中含有碳碳双键，能发生加聚反应生成A，A的结构为，故A项错误；由A的结构为，A的链节中只含有酯基一种官能团，故B项错误；B的结构为，均为饱和碳原子，均采用sp3杂化，故C项正确；反应③是与甲醛发生缩聚反应生成聚乙烯醇缩甲醛纤维，1个聚乙烯醇缩甲醛纤维的链节需要2个聚乙烯醇的链节和1分子甲醛发生缩合，脱去1分子水，所以反应的方程式为2＋nHCHO→＋nH2O，故D项错误。答案：C12．(2021·华罗庚中学月考)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，合成路线如下图。下列说法不正确的是()A．a分子的核磁共振氢谱有2组峰B．生成高分子b的反应为加成反应C．1mol高分子b最多可与2molNaOH反应D．高分子c的水溶性好于高分子b与a分子的N=N双键加成生成高分子b，故B项正确；1mol高分子b最多可与2nmolNaOH反应，故C项错误；高分子c是b水解后生成的钠盐，b属于酯，c水溶性好于高分子b，故D项正确。答案：C二、非选择题13．(2021·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1mL淀粉溶液，加入2mL10%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2mL10%NaOH溶液滴入5滴5%CuSO4溶液，振荡，制得新制的Cu(OH)2悬浊液。步骤4：向步骤2所得溶液中加入少量新制备的Cu(OH)2悬浊液，加热3～5min，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acm，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＋NaOHeq\o(→,\s\up17(△))CH2OH(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×eq\f(1,8)＋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acm，一个晶胞的质量为eq\f(144×2,NA)g，晶胞的体积为a3cm3，该晶体的密度为eq\f(288,NA·a3)g·cm－3。答案：(1)碘液溶液变蓝(2)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up17(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O(3)OH－4(4)Cu＋eq\f(288,NA·a3)14．(2021·中山一中月考)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1.1g·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2.00mL置于锥形瓶中，以酚酞作为指示剂并加20mL蒸馏水稀释，用0.04mol·L－1NaOH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V0mL，反应后三口烧瓶内溶液的体积为V1mL，实验条件下葡萄糖的转化率为__________(用含V0和V1的式子表示)。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。(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＋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)＝eq\f(20mL×1.1g·cm－3×30%,34g·mol－1)＝0.19mol，所用n(葡萄糖)＝eq\f(18g,180g·mol－1)＝0.1mol，则理论上葡萄糖可以完全反应，消耗NaOH标准溶液的体积为V0mL，则2.00mL反应液中n(葡萄糖酸)＝0.04V0×10－3mol，所以V1mL反应液中n(葡萄糖酸)＝0.01V0×eq\f(V1,2)×10－3mol，则实际上消耗0.04V0×eq\f(V1,2)×10－3mol葡萄糖，其转化率为eq\f(\f(0.04×V0×V1×10－3,2)mol,0.1mol)×100%＝eq\f(0.04×V0×V1×10－3,0.2)×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较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＋H2O2eq\o(→,\s\up17(△))H2O＋CH2OH(CHOH)4COOHⅡ.(3)①cbad②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③eq\f(0.04×V0×V1×10－3,0.2)×100%④偏低Ⅲ.(4)过滤速度快15．(2021·广州市执信中学月考)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个峰，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__________________，1mol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：eq\o(→,\s\up17(①HCN),\s\do18(②H＋/H2O))(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：C2H5OHeq\o(→,\s\up17(浓硫酸),\s\do18(170℃))H2C=CH2eq\o(→,\s\up17(Br2))。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，苯甲醇发生氧化反应生成，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＋nH2N(CH2)6NH2eq\o(→,\s\up17(催化剂))＋(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个峰，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＋eq\f(10,4)－eq\f(4,2))mol＝6.5mol；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CH3CH2OHeq\o(→,\s\up17(O2/Cu),\s\do18(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up17(①HCN),\s\do18(②H＋/H2O))eq\o(→,\s\up17(催化剂))。答案：(1)HOCH2C≡CCH2OH(2)①②⑦⑧(3)＋nH2N(CH2)6NH2eq\o(→,\s\up17(催化剂))＋(2n－1)HCl(4)(5)1，6-己二酸6.58