内容正文:
专题10 糖类
模块一:竞赛技巧总结
模块二:易错试题精选
模块三:培优试题精选
模块四:竞赛真题精选
竞赛技巧1单糖
1、单糖的组成及结构
(1)葡萄糖的组成及结构
①链状结构式
由元素分析和分子量测定确定了葡萄糖的分子式为C6H12O6。其平面结构式为:
CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO
其费歇尔投影式为:
D–(+)–葡萄糖
在葡萄糖的投影式中,定位编号最大的手性碳原子上的羟基位于右边,按照单糖构型的D、L表示法规定,葡萄糖属于D–型糖,又因葡萄糖的水溶液具有右旋性,所以通常写为D–(+)–葡萄糖。
葡萄糖是已醛糖,分子中有4个手性碳原子,应有16个光学异构体,其中8个为D型,8个为L型。
②变旋光现象及环状结构式
变旋光现象:某些旋光性化合物的旋光度在放置过程中会逐渐上升或下降,最终达到恒定值而不再改变的现象。
实验发现,结晶葡萄糖有2种。一种是从乙醇溶液中析出的晶体(熔点146℃),配成水溶液测得其比旋光度为+112度,通常称为α–D–(+)–葡萄糖,该水溶液在放置过程中,其比旋光度逐渐下降到+52.7度的恒定值;另一种是从吡啶溶液中析出的晶体(熔点150℃),配成水溶液测得其比旋光度为+19度,称为β–D–(+)–葡萄糖,该水溶液在放置过程中,比旋光度逐渐上升到+52.7度的恒定值。上述实验现象用开链式结构难以解释。人们提出:葡萄糖具有分子内的醛基与醇羟基形成半缩醛的环状结构。由于六元环最稳定,故由C5上的羟基与醛基进行加成,形成半缩醛,并构成六元环状结构,组成环的原子中除了碳原子外,还有一个氧原子。所以糖的这种环状结构又叫做氧环式结构。
D-(+)-葡萄糖由链状结构转变为环状半缩醛结构时,醛基中的碳原子由sp2杂化转变为sp3杂化,而且该碳原子上连有4个不相同的基团,从而产生一个新的手性碳原子,这个新引入的手性中心使得葡萄糖的半缩醛式可以有2个光学异构体,它们是非对映体关系,两者之间只是C1构型不同,其它构型均相同,故称之为端基异构体,也称异头物。C1羟基称为苷羟基。通常苷羟基位于碳链右边的构型称为α–型,位于碳链左边的称为β–型。
由于葡萄糖存在2种环状结构,在水溶液中,两种环状结构中任何一种均可通过开链结构相互转变,最后达到动态平衡状态。此时其比旋光度为+52.7度,此即葡萄糖变旋光现象产生的原因。
③哈沃斯式
在葡萄糖的环状结构式中,C–O–C键拉得很长,这是与实际情况不符合的。为了合理地表达单糖的环状结构,哈沃斯建议按下列规则将费歇尔投影式换写成哈沃斯式。
第一,所有费歇尔投影式中,连在手性碳原子右边的羟基在哈沃斯式中位于环平面的下方,反之,位于环平面上方的羟基相当于费歇尔投影式中连在手性碳原子左边的羟基。
第二,费歇尔投影式中D–型糖的羟甲基在哈沃斯式中应指向环平面的上方,L–型糖的羟甲基则指向环平面的下方。
将D–葡萄糖由开链式转变成哈沃斯式时,只要糖分子中各个碳原子构型表达无误即可,这种透视式可以更形象地显示糖的环状立体结构。
α–D–(+)–吡喃葡萄糖β–D–(+)–吡喃葡萄糖
对于含5个碳原子和1个氧原子的六元环单糖可以看成是杂环化合物吡喃的衍生物,称为吡喃糖。把含有4个碳原子和1个氧原子的五元单糖看成是杂环化合物呋喃的衍生物,称为呋喃糖。故把上述两个化合物称为α–D–(+)–吡喃葡萄糖和β–D–(+)–吡喃葡萄糖。
(2)果糖的组成及结构
果糖的分子式也是C6H12O6,是葡萄糖的同分异构体。果糖是已酮糖,其结构式中C3、C4、C5的构型与葡萄糖相同。在果糖的投影式中,编号最大的手性碳原子上的羟基位于右边,故属于D–型糖,果糖具有左旋性,故称为D–(–)–果糖。
与葡萄糖相似,D–果糖开链结构中的C5或C6上的羟基可以和酮基结合生成半缩酮,因而可以形成呋喃环或吡喃环两种环状结构的果糖。这些环状结构都有各自的α型和β型异构体。在水溶液中,D–果糖也可以由一种环状结构通过开链结构转变成另一种环状结构,形成互变平衡体系。因此,果糖也具有变旋光现象,达到平衡时,其比旋光度为–92度。
α–D–(–)–吡喃果糖α–D–(–)–呋喃果糖
2、单糖的化学性质
(1)差向异构体
将D–葡萄糖用稀碱处理时,可得到D–葡萄、D–甘露糖和D–果糖这三种糖的混合物,这种现象称为差向异构体。
(2)氧化反应
醛糖的分子中含有醛基,所以容易被弱氧化剂氧化,能将斐林试剂还原生成氧化亚铜砖红色沉淀,能将多伦试剂还原生成银境。此外还有一种弱氧化剂叫做班氏试剂也能被醛糖还原生成氧化亚铜砖红色沉淀,常在临床检验中使用。
酮糖具有α–羟基酮的结构,在碱性溶液中可发生差向异构体,故也能被上述弱氧化剂氧化,利用上述碱性试剂不能区分醛糖和酮糖。
在不同条件下,醛糖可被氧化成不同产物,比如葡萄糖,用硝酸氧化时,得到葡萄糖二酸,
D-葡萄糖二酸
而用溴水氧化则得到葡萄糖酸。反应式如下:
D-葡萄糖酸
在葡萄糖的溶液中加入溴水,稍加热后,溴水的棕红色即可褪去,而果糖与溴水无作用,所以,用溴水可以区别醛糖和酮糖。
凡是能够还原多伦试剂或斐林试剂的糖都称还原糖。从结构上看,还原糖都含有α–羟基醛或α–羟基酮或含有能产生这些基团的半缩醛或半缩酮结构。
(3)还原反应
在活性镍催化下,葡萄糖或果糖都可以在碱性及一定条件下被氢化,羰基被还原成相应的羟基,结果生成山梨醇和甘露醇。
(4)成脎反应
单糖具有醛或酮羰基,可与苯肼反应,首先生成腙,在过量苯肼存在下,α–羟基继续与苯肼作用生成不溶于水的黄色晶体,称为糖脎。
不同的糖脎晶形不同,熔点也不同,因此利用该反应可作糖的定性鉴别。另外,单糖的成脎反应一般都发生在C1和C2上,因此,除C1及C2外,其余手性碳原子构型均相同的糖都能生成相同的糖脎。例如,D–葡萄糖、D–果糖和D–甘露糖的糖脎是同一个化合物。
(5)成苷反应
单糖的半缩醛羟基较其它羟基活泼,在适当条件下可与醇或酚等含羟基的化合物失水,生成具有缩醛结构的化合物,称为糖苷。如在干燥的氯化氢气体催化下,D–葡萄糖与甲醇作用,失水生成甲基–D–吡喃葡萄糖苷。反应式如下:
(6)脱水反应(显色反应)
①莫利许反应:(作为糖类和其它有机物的鉴别)在糖的水溶液中加入α–萘酚的醇溶液,然后沿着试管壁再缓慢加入浓硫酸,不得振荡试管,此时在浓硫酸和糖的水溶液交界处能产生紫红色。
②塞利瓦诺夫反应(作为醛糖和酮糖的鉴别)在醛糖和酮糖中加入塞利瓦诺夫试剂,加热,酮糖能产生鲜红色,而醛糖则不能。
竞赛技巧2二糖
1、蔗糖
(1)蔗糖是植物中分布最广的二糖,在甘蔗和甜菜中含量较高。纯的蔗糖为无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇和乙醚中。蔗糖水溶液的比旋光度为+66.5度。
(2)蔗糖的分子式为C12H22O11,对其结构的研究已经证明:蔗糖分子是由α–D–(+)–吡喃葡萄糖的半缩醛羟基与β–D–(–)–呋喃果糖的半缩酮羟基间失水生成的,单糖间以1,2–糖苷键连接。
(3)在蔗糖的分子中已无半缩醛羟基存在,不能转变为醛式,因此,蔗糖是一种非还原性二糖,没有变旋光现象,也不能形成糖脎,不能被氧化剂氧化。
2、麦芽糖
(1)麦芽糖可由淀粉酶水解制得,麦芽糖在大麦芽中含量很高。
(2)麦芽糖是由1分子α–D–葡萄糖的半缩醛羟基和另1分子葡萄糖的C4羟基脱水形成的二糖。在麦芽糖的分子中还保留了一个半缩醛羟基,因此具有还原性,属于还原性二糖。能产生变旋光现象,能被氧化剂氧化,也能形成糖脎。
竞赛技巧3多糖
1、淀粉
(1)淀粉是人类最主要的食物,广泛存在于各种植物及谷类中。
(2)淀粉用水处理后,得到的可溶解部分为直链淀粉,不溶而膨胀的部分为支链淀粉。一般淀粉中含直链淀粉10℅~20℅,支链淀粉80℅~90℅。
(3)直链淀粉的基本结构单位是D–葡萄糖。许多D–葡萄糖通过α–1,4–苷键结合成链状。支链淀粉的主链也是由D–葡萄糖经过α–1,4-苷键连接而成,但它还有通过α–1,6–苷键或其它方式连接的支链。
(4)淀粉溶液与碘作用生成蓝色复合物,常作为淀粉的鉴别。
2、纤维素及其衍生物
(1)纤维素是自然界中最丰富的多糖,它是植物细胞的主要成分。棉花是含纤维素最多的物质,含量达92℅-95℅。
(2)纤维素是由几千个葡萄糖单位经β–1,4–苷键连接而成的长链分子,一般无分支链。
(3)纤维素的衍生物主要由纤维素酯类和纤维素醚类。
3、淀粉和纤维素结构示意图
竞赛技巧4 糖类的水解实验
1.蔗糖的水解实验
(1)实验
实验1:向两支洁净的试管中各加入1 mL 20%的蔗糖溶液,并向其中一支试管中加入3滴稀硫酸(1∶ 5)。把两支试管都放在水浴中加热5 min,然后向加入硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液,中和硫酸。
实验2:另取两支洁净的试管,分别加入新制的氢氧化铜悬浊液,将实验1所得溶液分别加入试管中,加热,观察现象。
(2)实验现象:加入稀硫酸的试管中加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成。另一支试管中无明显现象。
(3)实验结论:蔗糖没有还原性,不能被新制氢氧化铜悬浊液氧化;蔗糖的水解产物有还原性,能被新制氢氧化铜悬浊液氧化。
2.淀粉的水解实验
(1)实验原理:用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。
①水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验糖类水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和其中的酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
②水解产物中淀粉的检验:取水解液加入碘水,不能取中和液进行检验。
(2)实验步骤
淀粉溶液水解液中和液现象A
碘水
现象B
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
1.从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。据此分析下列物质中属于糖类的是
A.CH2OH(CHOH)2CHO
B.CH3CH(OH)CH2CHO
C.
D.
【答案】A
【解析】A.CH2OH(CHOH)2CHO为多羟基醛,属于糖类,A符合题意;B.CH3CH(OH)CH2CHO为单羟基醛,不属于糖类,B不符合题意;C. 为多羟基酸,不属于糖类,C不符合题意;D. 为多羟基酸,不属于糖类,D不符合题意;答案选A。
2.下列各组物质相互间一定互为同系物的是( )
A.淀粉和纤维素 B.蔗糖和麦芽糖 C.C3H6与C4H8 D.C4H10与C10H22
【答案】D
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,据此判断。
【解析】A. 淀粉和纤维素均是高分子化合物,属于混合物,不可能互为同系物,A错误;B. 蔗糖和麦芽糖的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B错误;C. C3H6与C4H8的结构不一定相似,不一定互为同系物,C错误;D. C4H10与C10H22均是烷烃,结构相似,互为同系物,D正确。答案选D。
3.下列有关葡萄糖与果糖的说法中,不正确的是
①二者互为同分异构体
②二者都易溶于水
③二者都能发生银镜反应、都能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
④葡萄糖能发生酯化反应,而果糖不能
⑤都能与H2发生加成反应生成六元醇
⑥果糖是最甜的糖,而葡萄糖无甜味
A.①②③ B.④⑤ C.④⑥ D.⑥
【答案】C
【解析】①葡萄糖与果糖都是单糖,分子式都是C6H12O6,二者分子式相同,但而在的分子结构不同,①正确;②葡萄糖是多羟基醛,果糖是多羟基酮,二者都是单糖,它们都易溶于水,②正确;③果糖是多羟基酮,虽其分子中无醛基,但果糖在碱性溶液中可发生反应产生含醛基的有机物,因此也能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2悬浊液在碱性条件下加热,发生催化氧化反应,产生砖红色沉淀,③正确;④葡萄糖与果糖分子中都含有羟基,所以在一定条件下二者都能发生酯化反应,④错误;⑤葡萄糖与果糖分子中都含有羰基,因此在一定条件下二者都能与H2发生加成反应生成六元醇,⑤正确;⑥果糖是最甜的糖,葡萄糖也有一定的甜味,⑥错误;综上所述可知:有关葡萄糖与果糖的说法中,错误的是④⑥,故合理选项是C。
4.临近期末时,有人调侃道:“家长们为孩子备几根甘蔗吧,考好了内服,考砸了外用”。甘蔗中含有丰富的蔗糖(C12H22O11),是制糖果的重要原料。下列说法中正确的是
A.甘蔗中只含有机物
B.甘蔗中含有某种天然高分子
C.蔗糖水解前后都可以发生银镜反应
D.组成蔗糖的三种元素中,碳元素的质量分数最高
【答案】B
【解析】A.甘蔗中含有水,水是无机物,A错误;B.甘蔗中含纤维素,而纤维素是天然的有机高分子,B正确;C.蔗糖分子中不含醛基,故不能发生银镜反应;蔗糖水解为葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖均能发生银镜反应,C错误;D.根据蔗糖的分子式C12H22O11,可知,其中氧元素的质量分数最高,D错误;答案选B。
5.已知苏糖的结构简式为 ,以下有关苏糖的说法不正确的是
A.苏糖能发生银镜反应
B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同
C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
【答案】D
【解析】根据苏糖的结构简式(CH2OHCHOHCHOHCHO),A.苏糖分子中含有醛基(—CHO),而醛基具有还原性,能发生银镜反应,A正确;B.苏糖的分子式为 C4H8O4,甲酸甲酯的分子式为 C2H4O2。两者的最简式均为 CH₂O,因此碳的质量分数相同,B正确;C.醛基(—CHO)可与氢气等发生加成反应,羟基(—OH)可与酸发生酯化反应(取代反应的一种),C正确;D.苏糖的分子式为 C4H8O4,而葡萄糖的分子式为 C6H12O6,两者分子式不同,不可能互为同分异构体,D错误,答案选D。
6.关于蔗糖的说法中错误的是
A.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖相对分子质量的两倍
B.纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液微热,不发生银镜反应
C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,用水浴加热,看不到银镜生成
D.在蔗糖里加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫出现
【答案】A
【解析】A.蔗糖是一分子葡萄糖和一分子果糖的脱水缩合物,葡萄糖和果糖是同分异构体,所以,蔗糖的式量不是葡萄糖的二倍,是二倍减去18,选项A错误;B、蔗糖分子中不含醛基,蔗糖不发生银镜反应,选项B正确;C、银镜反应在碱性条件下才能完成,蔗糖水解的催化剂H2SO4 尚未中和,其水解液不发生银镜反应,选项C错误;D、浓硫酸具有脱水性和强氧化性,在蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖脱水碳化,可观察到颜色变黑,碳接着被浓硫酸氧化为二氧化碳,所以有泡沫生成,选项D正确;答案选A。
7.下列关于葡萄糖的叙述中,正确的是
A.葡萄糖属于多羟基醛,是一种单糖
B.葡萄糖属于多羟基酮,能发生加成反应
C.因为葡萄糖具有甜味,所以属于糖类化合物
D.葡萄糖可以水解
【答案】A
【解析】A.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,属于多羟基醛,是一种单糖,A正确;B.葡萄糖属于多羟基醛,能与氢气发生加成反应,B错误;C.糖类为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,葡萄糖属于多羟基醛,所以葡萄糖属于糖类化合物,C错误;D.葡萄糖是单糖,不能水解,D错误;答案选A。
8.淀粉经过下列变化:淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH),在该变化过程中,下列反应类型一定没有涉及的是
①加成反应 ②氧化反应 ③还原反应 ④消去反应 ⑤取代反应 ⑥水解反应 ⑦酯化反应 ⑧加聚反应
A.①③④ B.⑦⑧ C.④⑤⑥ D.①④⑥
【答案】B
【解析】淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的催化作用下发生氧化反应和还原反应生成乙醇和二氧化碳,乙醇分子内发生消去反应生成乙烯,乙烯转变为乙二酸的过程(逆推):乙二酸←乙二醛←乙二醇←1,2-二溴乙烷←乙烯,涉及到的反应:乙烯和溴水加成生成1,2-二溴乙烷,再水解(取代)生成乙二醇,乙二醇发生连续氧化生成乙二酸,所以没有涉及到的反应类型为:酯化反应和加聚反应,答案选B。
9.通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖包括下列操作过程,这些操作过程正确的顺序是
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液至溶液呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③ C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③②
【答案】C
【解析】淀粉水解的实验步骤为:取少量纯淀粉加适量水配成溶液;在淀粉溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟、冷却;由于水解完毕生成还原性糖葡萄糖,与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化反应须在碱性条件下,所以,在冷却后的溶液中加入NaOH溶液,调pH至碱性,加入新制Cu(OH)2悬浊液,水浴加热。其实验结果为有砖红色沉淀产生。所以该实验中操作步骤的排列正确顺序为:①⑤②③④⑥,答案选C。
10.科学家已经发明利用眼泪,检测糖尿病的装置,其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4·2H2O)溶液与眼泪中的葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒。下列有关说法不正确的是()
A.葡萄糖不能发生水解反应
B.葡萄糖属于单糖
C.检测时NaAuCl4发生氧化反应
D.葡萄糖可以通过绿色植物的光合作用合成
【答案】C
【解析】A.葡萄糖是不能水解的单糖,正确,A不符合题意;B.葡萄糖是单糖,不能水解,正确,B不符合题意;C.检测时NaAuCl4生成纳米金,金的化合价从+3降低到0,化合价降低被还原,发生还原反应,错误,C符合题意;D.绿色植物通过光合作用可将CO2和水合成葡萄糖,正确,D不符合题意。答案选C。
11.下列关于蔗糖属于非还原型糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中,正确的是
A.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②④⑤
【答案】D
【解析】A.蔗糖属于非还原型糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④⑤,故A错误;B.蔗糖属于非还原型糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④⑤,故B错误;C.在碱性条件下加银氨溶液,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则水解后先加NaOH至碱性,再加银氨溶液,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②④⑤,故C错误;D.在碱性条件下加银氨溶液,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则水解后先加NaOH至碱性,再加银氨溶液,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②④⑤,故D正确;故答案为D。
12.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
【答案】D
【分析】淀粉为多糖,遇到碘变蓝色,在酸性环境下水解生成葡萄糖,葡萄糖含有醛基,能够与新制备的氢氧化铜发生氧化反应,生成氧化亚铜砖红色沉淀,碘能够与氢氧化钠反应,据此分析判断。
【解析】淀粉为多糖,遇到碘变蓝色,淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液,加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性,再加入碘水,因为碘水能够与氢氧化钠反应,通过该实验不能判断溶液中是否含有淀粉;在碱性环境下加入新制备的氢氧化铜,产生砖红色沉淀,说明水解液中含有葡萄糖,说明淀粉已经水解,所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解,但无法确定是否水解完全,故选D。
13.某小组同学自酿米酒,具体步骤如下:
糯米米酒
定时监测获得的实验数据如下:
下列说法不正确的是
A.糯米中淀粉在酒曲中糖化酶作用下水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇
B.酿造过程中米酒pH逐渐减小,可能是因为部分乙醇被空气氧化为乙酸
C.从第7天开始米酒的酒精度几乎不变,说明溶液中的葡萄糖已经完全反应
D.该小组最终酿出的米酒酒精度不高,可采用蒸馏法提高酒精度
【答案】C
【解析】A.糯米中淀粉在酒曲中糖化酶作用下水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇并生成二氧化碳,故A正确;B.乙醇可以被空气中的氧气氧化为乙酸,则酿造过程中米酒pH逐渐下降的原因可能是因为部分乙醇被空气氧化为乙酸,故B正确;C.有机反应大部分为可逆反应,从第7天开始米酒的酒精度近乎不变,说明溶液中的葡萄糖处于平衡状态,并未完全反应,故C错误;D.米酒的酒精度不高,可以通过控制温度,采用蒸馏的方法提高酒精度,故D正确;答案选C。
14.为检验淀粉水解的情况,进行如下实验:试管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加热5~6 min,试管乙不加热。待试管甲和丙中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1:取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜,加热,没有砖红色沉淀出现。
实验2:取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变为蓝色,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝色。
实验3:取少量丙中溶液,加入NaOH溶液调节溶液至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。
(1)写出淀粉水解的化学方程式: 。
(2)设计甲和乙是为了探究 对淀粉水解的影响,设计甲和丙是为了探究 对淀粉水解的影响。
(3)实验1失败的原因是 。
(4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是 。
(5)下列结论合理的是 (填字母)。
a.淀粉水解需要有催化剂并在一定温度下进行
b.欲检验淀粉是否完全水解,应在冷却后的水解液中直接滴加碘水
c.欲检验淀粉的水解产物具有还原性,应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性,再加入新制氢氧化铜并加热
【答案】(1)
(2)温度 催化剂
(3)没有加入碱中和作为催化剂的硫酸
(4)碘单质和氢氧化钠溶液反应
(5)abc
【分析】淀粉在稀硫酸作用下加热可发生水解反应生成葡萄糖,葡萄糖具有还原性,可与氢氧化铜悬浊液在碱性条件下发生氧化还原反应,所以水解后应先加入氢氧化钠溶液调节溶液至碱性。
【解析】(1)淀粉属于多糖,在酸性环境下水解的最终产物是葡萄糖,水解的化学方程式为:。
(2)试管甲和乙均用2g淀粉和20mL20%的稀硫酸,试管甲用60~80℃的水浴加热5~6min,试管乙不加热,所以设计甲和乙是为了探究温度对淀粉水解的影响;试管丙用2g淀粉,与甲对比未用20mL20%的稀硫酸,试管甲和丙均用60~80℃的水浴加热5~6min,所以设计甲和丙是为了探究催化剂对淀粉水解的影响。
(3)淀粉水解后得到的溶液中含有稀硫酸,溶液呈酸性,与氢氧化铜悬浊液反应须在碱性条件下进行,因此淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后,需加入一定量的氢氧化钠中和稀硫酸,溶液呈现碱性,然后再加入制氢氧化铜悬浊液,实验1失败的原因是:没有加入碱中和作为催化剂的硫酸。
(4)实验3中溶液的颜色无明显变化是因为:碘单质和氢氧化钠溶液反应。
(5)a.根据实验可知淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行,a正确;b.向冷却后的淀粉水解液中直接加入碘水,可根据溶液颜色变化判断淀粉是否完全水解,b正确;c.欲检验淀粉的水解产物具有还原性,应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,根据是否产生砖红色沉淀检验产物的还原性,c正确;答案选abc。
15.某同学称取9.00g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率.其程序如下:
试回答下列问题:
(1)各步加入的试剂为:A ,B ,C ;
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以 ,其理由是 ;
(3)写出淀粉水解的方程式 ;
(4)当析出1.44g砖红色沉淀时,淀粉水解率是 ;[已知葡萄糖与Cu(OH)2反应的化学方程式为:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O]。
【答案】(1)H2SO4 NaOH Cu(OH)2县浊液
(2)不可以 葡萄糖与氢氧化铜的反应必须在碱性条件下才能进行
(3)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
(4)18%
【分析】由题中信息可知,淀粉在酸性条件下发生水解,水解液中加碘水后溶液变蓝,说明淀粉没有完全水解;水解液经加碱中和后,再加入新制的氢氧化铜并加热,可以得到砖红色沉淀,说明淀粉水解生成了葡萄糖。
【解析】(1)依据上述分析可知,各步加入的试剂A 、B、 C分别为:H2SO4 、NaOH 、Cu(OH)2县浊液;
(2)加入H2SO4溶液后,一定要加入B溶液,故答案为不可以,其理由是葡萄糖与氢氧化铜的反应必须在碱性条件下才能进行;
(3)淀粉水解生成葡萄糖,该反应的化学方程式为(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6;
(4)葡萄糖与Cu(OH)2反应的化学方程式为:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O]。当析出1.44g砖红色沉淀时,说明生成Cu2O的物质的量为0.01mol,则可证明淀粉水解生成的葡萄糖的物质的量为0.01mol,9.00g淀粉所含有的葡萄糖单元的物质的量为,淀粉水解率是。
1.下列关于蔗糖的说法中,不正确的是
A.在蔗糖中加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫生成
B.纯净的蔗糖配成的溶液中加入银氨溶液,微热,不发生银镜反应
C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中,滴加银氨溶液,再水浴加热,看不到有银镜
D.蔗糖是最重要的二糖,它的式量是葡萄糖的二倍
【答案】D
【解析】A.浓硫酸具有脱水性和强氧化性,在蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖脱水碳化,可观察到颜色变黑,碳接着被浓硫酸氧化为二氧化碳,所以有泡沫生成,A正确;B.蔗糖分子中没有醛基,纯净的蔗糖配成的溶液中加入银氨溶液,微热,不发生银镜反应,B正确;C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中,如果不加入氢氧化钠中和硫酸,直接滴加银氨溶液,再水浴加热,看不到有银镜,C正确;D.蔗糖是最重要的二糖,其相对分子质量为342,葡萄糖的相对分子质量是180,D不正确。
2.将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中,扎好后浸入流动的温水中,经过足够长时间后,取出袋内的液体,分别与碘水新制的氢氧化铜悬浊液(加热)反应,其现象依次为
A.显蓝色,无红色沉淀
B.不显蓝色,无红色沉淀
C.显蓝色,有红色沉淀
D.不显蓝色,有红色沉淀
【答案】B
【分析】据淀粉的性质和渗析原理解答。
【解析】淀粉在淀粉酶作用下,经过足够长时间后完全水解成葡萄糖。故袋内液体中无淀粉,与碘水不变蓝;葡萄糖是小分子物质,能透过半透膜。故袋内液体中无葡萄糖,与新制的氢氧化铜悬浊液(加热),无红色沉淀。本题选B。
3.下列说法中正确的是
A.多糖是很多个单糖分子按照一定的方式,通过分子内脱水结合而成的
B.淀粉和纤维素都是重要的多糖,它们的通式都是(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
C.多糖在性质上跟单糖、双糖不同,一般不溶于水,没有甜味,没有还原性
D.淀粉在稀H2SO4作用下水解最后生成葡萄糖和果糖
【答案】C
【解析】A.多糖是通过多个单糖分子间脱水而结合成的,故A错误;B.淀粉与纤维素分子式都为(C6H10O5)n,而结构不同,n值不同,不是同分异构体,故B错误;C.多糖如纤维素、淀粉都是不溶于水,没有甜味,为非还原性糖,故C正确;D.淀粉在催化剂条件下水解产物全部为葡萄糖,故D错误;故答案为C。
4.下列关于蔗糖属于非还原型糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中,正确的是
A.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②④⑤
【答案】D
【解析】A.蔗糖属于非还原型糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④⑤,故A错误;B.蔗糖属于非还原型糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④⑤,故B错误;C.在碱性条件下加银氨溶液,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则水解后先加NaOH至碱性,再加银氨溶液,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②④⑤,故C错误;D.在碱性条件下加银氨溶液,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则水解后先加NaOH至碱性,再加银氨溶液,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②④⑤,故D正确;故答案为D。
5.某工厂用含淀粉质量分数为76%的陈化粮10.0t来制取乙醇。如果在发酵过程中有81%的淀粉转化为乙醇,制得的乙醇溶液中含乙醇质量分数为40%,则可制得这样的乙醇溶液质量是
A.8.74 t B.9.45t C.9.88t D.10.25t
【答案】A
【分析】工厂用淀粉制备乙醇的过程为:淀粉水解生成葡萄糖,反应的化学方程式为(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成乙醇和二氧化碳,反应的化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。
【解析】由反应的化学方程式可知,淀粉和乙醇的转化关系为(C6H10O5)n—nC6H12O6—2n C2H5OH,设制得乙醇溶液质量为x,由题给数据考建立如下关系式:
(C6H10O5)n—nC6H12O6—2n C2H5OH
162n 2n×46
76%×10.0t×81% 40%x
则x==8.74t,故选A。
6.葡萄糖可发生以下转化:
C6H12O6(葡萄糖)2CH3CH2OH+2CO2↑
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,6.0g葡萄糖和乳酸的混合物中O原子数介于0.3NA与0.6NA之间
B.1mol葡萄糖中含有6NA个羟基
C.1mol乳酸与足量的乙醇反应可生成NA个乳酸乙酯分子
D.相同条件下,相同物质的量的乳酸分别与足量的钠和碳酸氢钠溶液反应,产生的气体体积相同
【答案】D
【解析】A.由于葡萄糖与乳酸的最简式均为CH2O,所以6.0g混合物中含O原子数目为0.2NA,A错误;B.每个葡萄糖分子中含有5个羟基,所以1mol葡萄糖中含有5NA个羟基,B错误;C.由于酯化反应为可逆反应,不可能反应完全,所以1mol乳酸与足量乙醇反应生成的乳酸乙酯小于1mol,C错误;D.由于乳酸分子中的羟基和羧基均可与钠反应,所以钠足量时,1mol乳酸可产生1molH2,乳酸含有一个羧基,所以与足量碳酸氢钠溶液反应时,1mol乳酸可产生1molCO2,D正确;故选D。
7.已知葡萄糖、淀粉和纤维素的结构如图,下列说法不正确的是
A.1mol该葡萄糖最多可以和5mol乙酸酐反应生成五乙酸葡萄糖脂
B.上图葡萄糖结构中含有羟基、醚键,不含醛基,该葡萄糖不能发生银镜反应
C.葡萄糖1位碳和4位碳的羟基分别与另一葡萄糖4位碳和1位碳的羟基发生缩聚反应可形成淀粉
D.纤维素可制备硝化纤维,硝化纤维化学式为
【答案】B
【解析】A.1mol该葡萄糖中含有5mol的羟基,故最多可以和5mol乙酸酐反应生成五乙酸葡萄糖脂,A正确;B.葡萄糖具有还原性,能发生银镜反应,B错误;C.葡萄糖1位碳和4位碳的羟基分别与另一葡萄糖4位碳和1位碳的羟基可以发生缩聚反应脱去水分子,并生成高分子化合物淀粉,C正确;D.纤维素每个链节中含有3个羟基,可以和3个硝酸分子反应生成水并引入3个-NO2,故可制备硝化纤维,硝化纤维化学式为,D正确。故选B。
8.淀粉的结构可用表示,其中表示链延长,表示 ,表示。下列说法中不正确的是
A.淀粉属于糖类,糖类满足通式
B.淀粉的单体的一种结构可表示为(忽略立体异构)
C.X互相连接形成直链淀粉;嵌入Y后形成支链淀粉
D.淀粉的性质受m、n、p、q大小的影响
【答案】A
【解析】A.淀粉是多糖,属于糖类,但满足通式 Cx(H2O)y的不一定是糖类,如甲醛HCHO,A错误;B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖,图示为葡萄糖的结构简式,B正确;C.从题中可以看出,X为直链结构,X互相连接形成直链淀粉;Y中含支链,嵌入Y后形成支链淀粉,C正确;D.淀粉的性质链长、支链及直链结构的影响,即受m、n、p、q大小的影响,D正确;故选A。
9.我国科学家在国际上首次不依赖植物光合作用,以、为原料,成功合成出淀粉,其主要转化阶段如下:
下列说法中错误的是
A.生成的反应方程式为
B.淀粉是多糖,分子式为
C.三碳糖的结构简式可能为
D.六碳糖是葡萄糖,有甜味
【答案】C
【分析】合成的简单过程为:
【解析】A.生成的反应方程式为,A正确;B.淀粉是多糖,分子式为,B正确;C.三碳糖的结构简式可能为,C错误;D.淀粉水解生成葡萄糖,则合成淀粉对应的六碳糖是葡萄糖,有甜味,D正确;
故选C。
10.纳米级具有优良的催化性能。一种制备原理如下:。下列叙述正确的是
A.过滤操作能提纯形成的胶体,持续加热该砖红色液体可产生沉淀
B.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成2种六元环状结构
C.葡萄糖分子不含手性碳原子
D.向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后再加入新制的,加热,没有砖红色沉淀生成,说明淀粉没有水解成葡萄糖
【答案】B
【解析】A.胶体能够透过滤纸,不能用过滤提纯Cu2O形成的胶体,故A错误;B.链状葡萄糖分子中的醛基可与分子内羟基发生加成反应形成两种六元环状结构,和,故B正确;C.葡萄糖的分子结构为,其中所包含的碳原子为手性碳原子,故C错误;D.加入新制的之前,应先加碱将酸中和掉,故D错误;故选B。
11.葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构间的平衡。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,下列说法不正确的是
A.葡萄糖由链状转化为环状结构发生了加成反应
B.吡喃葡萄糖的稳定性大于吡喃葡萄糖
C.葡萄糖链状和环状结构中均有4个手性碳原子
D.葡萄糖由链状转化为环状结构,
【答案】C
【解析】A.葡萄糖由链状转化为环状结构,—CHO与—OH加成,A正确;B.因为α−D−吡喃葡萄糖的羟基离环面更近,使得羟基与环面形成了较强的氢键作用,从而增加了分子的 稳定性,B正确;C.葡萄糖链状结构中有4个手性碳原子,环状结构中有5个手性碳原子,C错误;D.葡萄糖结构中链状结构的熵最大,葡萄糖由链状转化为环状结构ΔS<0,ΔH<0,D正确;故选C。
12.我国科学家研究成果“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”取得重要进展,其中一步核心反应如下图所示。
下列说法错误的是
A.反应①中每消耗44gCO2,转移6mol电子
B.反应③中的催化剂,实验室中可用MnO2
C. HCHO与DHA的混合物30g中含有2molO
D.淀粉与纤维素,不互为同分异构体
【答案】C
【解析】A.CO2中碳的化合价为+4,CH3OH中碳的化合价为-2,44gCO2为1mol,则反应①中每消耗44gCO2转移6mol,A正确;B.反应③的催化剂与H2O2的分解有关,实验室中常用MnO2作为H2O2分解的催化剂,则实验室可用MnO2代替,B正确;C.与的混合物中含有HCHO(甲醛)与DHA的最简式均为CH2O,混合物中碳的质量分数相同,但30g混合物只含有1molO,C错误;D.淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,但结构单元的n值不同,则分子式不同,不互为同分异构体,D正确,答案选C。
13.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_______(填序号)。
A.葡萄糖分子可表示为,则每个葡萄糖分子中含有6个碳原子和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)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 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。
A的结构简式为 ;为了证明A与碳酸的酸性强弱:向A溶液中加入 溶液,发现有气泡冒出;写出A与乙醇反应的化学方程式: 。
(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_______(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.部分蛋白质遇浓硝酸变黄,称为蛋白质的显色反应
【答案】(1)BC
(2)3
(3)
(4)BD
【解析】(1)A.虽然糖类一般可表示为Cm(H2O)n,但分子中没有水,A项错误;B.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;C.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;D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖,D项错误;综上所述答案为BC。
(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)①通过实验测得A的相对分子质量为60,A由C、H、O三种元素组成,分子中只存在两种类型的氢原子,且这两种类型的氢原子的个数比为1:3,A可与酒精在一定条件下生成有芳香气味的物质,则A为乙酸,结构简式为CH3COOH;②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,故可向A溶液中加入Na2CO3溶液;③乙酸能与乙醇发生酯化反应得到乙酸乙酯和水:
(4)A.淀粉遇碘单质会变蓝,蛋白质遇碘单质不变蓝,A项错误;B.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;C.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;D.含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会变黄色,称为蛋白质的显色反应,D项正确;综上所述答案为BD。
14.随着现代工业的发展,能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家预言,未来最理想的燃料是绿色植物,即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂水解成葡萄糖,再将葡萄糖转化为乙醇,用作燃料。
(1)写出绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式:
① ;② 。
(2)乙醇除用作燃料外,还可以用它合成其他有机物。如图主要是以乙醇为起始原料的转化关系图,请在图中填上相应物质的结构简式 。
(3)写出上面转化关系图中由CH2OHCH2OHC4H4O4的化学方程式 (有机物用结构简式表示) 。
【答案】(1)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(2)CH2=CH2;;
(3)++2H2O
【分析】纤维素水解能生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇和CO2;由流程图可知,乙醇在浓硫酸的作用下,加热到170℃时乙醇发生消去反应生成乙烯,乙烯与溴水反应生成1,2—二溴代烷,1,2—二溴代烷在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成乙二醇,乙二醇经过两次氧化生成乙二酸,乙二酸与乙二醇发生酯化反应生成乙二酸乙二酯。
(1)绿色植物秸秆的主要成分是纤维素,纤维素水解能生成葡萄糖,反应方程式:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇和CO2,反应方程式:C6H12O62C2H5OH+2CO2↑;
(2)由反应条件可知,乙醇在浓硫酸的作用下,加热到170℃时乙醇发生消去反应生成乙烯;1,2—二溴代烷在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成乙二醇;乙二醇催化氧化生成乙二醛,乙二醛再被氧化生成乙二酸,乙二酸和乙二醇发生酯化反应生成环酯。则图中物质的结构简式依次为CH2=CH2、、HOOC—COOH。
(3)该反应是乙二酸和乙二醇发生酯化反应生成环酯,反应的化学方程式是:++2H2O。
15.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如:
请回答下列问题:
(1)上述①-⑤反应中,属于消去反应的是 ;属于氧化反应的是 。(填写序号)
(2)若乙醇中的O原子用18O标记(乙酸中的O不需标记),写出乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯的化学方程式: 。
(3)下列有关说法不正确的是___________。
A.可用碘水检验淀粉是否水解完全
B.淀粉是生物大分子物质,反应①的反应条件是:稀硫酸,加热
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化
D.可利用红外光谱或核磁共振氢谱来区别葡萄糖和乙醛
(4)将3.00 g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧,依次通过吸水剂、CO2吸收剂,燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表:
吸水剂
CO2吸收剂
实验前质量/g
20.00
26.48
实验后质量/g
21.08
30.00
①燃烧产物中水的物质的量为 mol。
②该有机物的分子式为 。
【答案】(1)③ ⑤⑥
(2)CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O
(3)C
(4)0.06 C4H6O6
【分析】淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖分解得到乙醇,乙醇氧化乙醛,乙醛氧化得到乙酸,乙醇消去得到乙烯,乙烯加聚得到聚乙烯,据此作答。
【解析】(1)上述①-⑤反应中,①、②、④分别属于水解反应、分解反应、加聚反应,属于消去反应的是③,属于氧化反应的是⑤⑥;(2)根据醇和酸的反应原理,可得乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯的化学方程式:CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O;(3)A.淀粉遇碘变蓝,所以可用碘水检验淀粉是否水解完全,故正确;B.淀粉是生物大分子物质,反应①得到葡萄糖,进一步得到乙醇,反应条件是:稀硫酸,加热,故正确;C.乙烯含有碳碳双键,聚乙烯不含有碳碳双键,故错误;D.红外光谱检测分子结构中的化学键或官能团,核磁共振氢谱检测氢原子种类和个数比例,葡萄糖和乙醛结构不同,可利用来区别,故正确;选C;(4)①根据表格中的数据,吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量,则生成水的物质的量n(H2O)==0.06mol,②n(H)=0.06mol×2=0.12mol,n(C)==0.08mol,n(O)=,则最简式为C2H3O3,由于相对分子质量为150,则可以得到有机物的分子式为C4H6O6。
1.(2008高二·河南·竞赛)不能被人体消化吸收的高分子化合物是
A.油脂 B.淀粉 C.纤维素 D.蛋白质
【答案】C
【解析】A.油脂能被人体消化吸收,不是高分子化合物,A不符合题意;B.淀粉能被人体消化吸收,是高分子化合物,B不符合题意;C.人体没有纤维素酶不能消化吸收纤维素,纤维素是天然高分子化合物,C符合题意;D.蛋白质能被人体消化吸收,是高分子化合物,D不符合题意;故选C。
2.(2010高二上·辽宁大连·竞赛)下列涉及有机物的说法正确的是:
A.乙烯、氯乙烯、苯乙烯都是不饱和烃,均可用于合成有机高分子材料
B.丙烷是一种清洁燃料,可用作燃料电池的燃料
C.苯能与溴发生取代反应,因此不能用苯萃取溴水中的溴
D.淀粉和纤维素水解产物都是葡萄糖,因此二者互为同分异构体
【答案】B
【解析】A项,烃是只有碳氢元素的有机物,氯乙烯含有氯元素,属于烃的衍生物,A错误;B项,丙烷燃烧只生成二氧化碳和水,不污染空气,为清洁燃料,可用作燃料电池的燃料,B正确;C项,苯只能与液溴催化剂条件下发生取代反应,与溴水不反应,可用苯萃取溴水中的溴,C错误;D项,淀粉和纤维素水解产物都是葡萄糖,但二者聚合度不同,相对分子质量不同,不是同分异构体,D错误;故选B。
3.(2018高中·广东、广西·竞赛)将某病人的尿液加入新制的Cu(OH)2浊液中,微热时如果观察到红色沉淀,说明该尿液中含有( )
A.淀粉 B.酒精 C.蔗糖 D.葡萄糖
【答案】D
【解析】尿液加入新制的Cu(OH)2浊液中,微热时观察到红色沉淀,则生成Cu2O。
A. 淀粉分子中不含有醛基,不能与Cu(OH)2反应,生成Cu2O沉淀,A不合题意;B. 酒精与Cu(OH)2不反应,B不合题意;C. 蔗糖分子中不含有醛基,不能与Cu(OH)2反应,生成Cu2O沉淀,C不合题意;D. 葡萄糖分子中含有醛基,能在微热条件下,与Cu(OH)2反应,生成Cu2O红色沉淀,D符合题意。故选D。
4.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是
A.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
B.双氧水中滴加氯化铁溶液立即产生气泡,说明氯化铁的氧化性比过氧化氢强
C.淀粉、纤维素和蔗糖都属于多糖类天然高分子化合物
D.常温下,Mg(OH)2能溶于氯化铵浓溶液的主要原因是NH结合OH-使沉淀溶解平衡发生移动
【答案】D
【解析】A.麦芽糖水解得到的是2分子的葡萄糖,故A错误;B.双氧水中滴加氯化铁溶液立即产生气泡,是对双氧水的分解反应起催化作用,不能说明氯化铁的氧化性比过氧化氢强,故B错误;C.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物,但蔗糖是二糖,不是多糖,故C错误;D.常温下,Mg(OH)2能溶于氯化铵浓溶液的主要原因是NH结合OH-使沉淀溶解平衡发生移动,故D正确;故选D。
5.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,不正确的是
A.苯酚的酸性比碳酸弱 B.苯酚的结构简式是C6H5OH
C.乙酸的酸性比碳酸弱 D.蔗糖的分子式是C12H22O11
【答案】C
【解析】A.苯酚的酸性比碳酸弱,故A正确;B.苯酚的结构简式是C6H5OH,故B正确;C.乙酸的酸性比碳酸强,故C错误;D.蔗糖的分子式是C12H22O11,故D正确;故选C。
6.(2016高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是
A.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成二氧化碳和水
B.葡萄糖和蔗糖互为同分异构体
C.苯酚有一定毒性,能做消毒剂和防腐剂
D.光导纤维可作为通讯材料,因为它传输电子快
【答案】C
【解析】A.棉、麻的主要成分是纤维素,纤维素是由碳、氢、氧三种元素组成的,燃烧只生成二氧化碳和水;丝、羊毛的主要成分是蛋白质,除碳、氢、氧外,还含有氮元素会转变为氮气,还可能含有S、P等,燃烧生成其各自的氧化物,所以燃烧不只生成二氧化碳和水;合成纤维的组成元素也可能含有除了碳、氢、氧外的其他元素,如聚氯乙烯含有氯元素,所以燃烧也不是只生成二氧化碳和水,A错误;B.葡萄糖分子式为C6H12O6,蔗糖的分子式为C12H22O11,二者分子式不同,不互为同分异构体,B错误;C.苯酚是有毒性,但是当溶液中苯酚浓度很低时,苯酚可以作为消毒剂和防腐剂使用,C正确;D.光导纤维传输的是光信号,不是传输电子,D错误;故本题选C。
7.(2023高二上·江苏·竞赛)“酸(碱)化”是实验中经常采用的方法,下列酸(碱)化过程正确的是
A.增强高锰酸钾的氧化能力,用浓盐酸酸化
B.检验淀粉水解的产物:取少量淀粉溶液,加酸溶液并加热后,用稀NaOH溶液碱化,再检验
C.检验卤代烃中的卤元素:取少量卤代烃,加碱溶液并加热后,用稀硫酸酸化,再检验
D.配制银氨溶液时,需要加入过量的氨水把溶液调成碱性
【答案】B
【解析】A.高锰酸钾在酸性条件下(如H2SO4)氧化能力增强,但浓盐酸中的Cl-会被高锰酸钾氧化(如生成Cl2),干扰反应,A错误;B.淀粉水解需在酸性条件下进行,水解后需中和酸性环境(用NaOH溶液碱化),才能进行后续检验(如银镜反应),B正确;C.卤代烃水解后需用稀硝酸酸化,不能用硫酸酸化,引入SO42-干扰卤素离子的检验,C错误;D.银氨溶液的配制是先向AgNO3溶液中滴加氨水至生成的沉淀恰好溶解(形成[Ag(NH3)2]+)为止,氨水不需要过量,D错误,答案选B。
8.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是
A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为90%
B.食用油反复加热不会产生稠环芳香烃等有害物质
C.用银镜反应能判断淀粉水解是否完全
D.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
【答案】D
【解析】A.75%的乙醇消毒效果最好,故医用酒精乙醇的浓度为75%,A错误;B.食用油反复加热,会发生结焦等现象,产生稠环芳香烃等有害物质,B错误;C.用银镜反应能判断淀粉是否发生了水解,但是不能判断水解是否完全了,C错误;D.加热可使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,D正确;故本题选D。
9.(2024高二下·江苏·竞赛)D—葡萄糖的醇化过程如下图所示,下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ的反应类型是加成反应
B.过程II的变化需要加入氧化剂
C.丙酮酸的酸性比丙酸强
D.过程Ⅲ的变化在酶的催化下就可能进行
【答案】D
【分析】由有机物的转化关系可知,D—葡萄糖发生加成反应生成环状葡萄糖,环状葡萄糖发生氧化反应生成丙酮酸,催化剂作用下丙酮酸分子中酮羰基发生还原反应生成乙醇。
【解析】A.由分析可知,过程Ⅰ发生的反应为D—葡萄糖发生加成反应生成环状葡萄糖,故A正确;B.由分析可知,过程II发生的反应为环状葡萄糖发生氧化反应生成丙酮酸,则变化过程中需要加入氧化剂才能实现,故B正确;C.丙酮酸分子中酮羰基为吸电子基团,会使羧基中羟基的极性增强,更易电离出氢离子,所以酸性比丙酸强,故C正确;D.由分析可知,过程Ⅲ发生的反应为催化剂作用下丙酮酸分子中酮羰基发生还原反应生成乙醇,所以变化过程中需要加入催化剂酶和适宜的还原剂才能实现,故D错误;故选D。
10.(2023高二·贵州遵义·竞赛)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
向溴水中加入苯,振荡后静置
水层颜色变浅
溴与苯发生了加成反应
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
向溶液中缓慢滴加硫酸
黄色变为橙红色
增大氢离子浓度,转化平衡向生成的方向移动
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
【答案】C
【解析】A.向溴水中加入苯,苯萃取了溴水中的溴,振荡后静置,液体分为两层,下层为水,上层为溴的苯溶液,并非是发生加成反应,A错误;B.向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;C.K2CrO4中存在平衡,缓慢滴加硫酸,H+浓度增大,平衡正向移动,故溶液黄色变成橙红色,C正确;D.聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色湿润试纸变红的气体,说明产生了氯化氢,不能说明氯乙烯加聚是可逆反应,可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同,D错误;答案选C。
11.(2023高二上·浙江宁波·竞赛)下列方案设计、现象和结论有不正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
探究淀粉溶液的水解程度
取2mL10%的淀粉溶液于试管,加入适量稀H2SO4后水浴加热5min,冷却后加入足量NaOH溶液并一分为二,①加入新制氢氧化铜并加热,②加入适量碘水,观察实验现象
若①中产生砖红色沉淀,证明淀粉发生了水解;若②中若溶液不变蓝色,则证明淀粉溶液已水解完全
B
探究氢离子浓度对CrO、Cr2O相互转化的影响
向2mL0.1mol/LK2CrO4溶液中缓慢滴加5~10滴6mol/L硫酸溶液
若溶液由黄色变为橙色,证明增大氢离子浓度,转化平衡向生成Cr2O的方向移动
C
比较Cl2、I2的氧化性强弱
向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置
若溶液分层,下层呈紫红色,证明氧化性:Cl2>I2
D
验证某固体是Na2CO3还是NaHCO3
室温下取少量固体于试管中,插入温度计,加入几滴水
若温度计读数下降,证明该固体是NaHCO3
【答案】A
【解析】A.冷却后加入了足量的NaOH溶液,此时NaOH溶液过量,加入适量碘水,I2与过量的NaOH反应被消耗,即使淀粉没有完全水解,溶液也不会变蓝色,A错误;B.K2CrO4溶液中存在平衡2(黄色)+2H+(橙色)+H2O,向K2CrO4溶液中缓慢加入5-10滴硫酸溶液,溶液中氢离子浓度增大,化学平衡正向移动,溶液由黄色变为橙色,B正确;C.向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,若溶液分层,下层为紫红色,说明有I2生成,发生反应Cl2+2I-=2Cl-+I2,证明氧化性Cl2>I2,C正确;D.碳酸钠固体溶于水放热,碳酸氢钠固体溶于水吸热,室温下取少量固体于试管中,插入温度计,加入几滴水,若温度计读数下降,说明该固体为碳酸氢钠,D正确;故答案选A。
12.(2024高二下·重庆·竞赛)下列实验操作及现象均正确,不能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
将氯气与铁反应后的剩余固体加入盐酸中,固体全部溶解,滴加溶液后无现象
氯气与铁反应生成
B
将足量锌粉分别加入等体积、等的和弱酸溶液中,反应结束后,溶液产生更多的氢气
C
将葡萄糖溶液加入酸性溶液中,溶液紫红色褪去
葡萄糖具有还原性
D
将通入气体中,瓶壁上产生黄色固体
具有氧化性
【答案】A
【解析】A.滴加KSCN溶液后无现象说明混合后的溶液中无Fe3+,但是是因为过量的铁在溶液中将Fe3+还原为Fe2+,由于氯气氧化性较强,氯气与铁反应实际生成的是FeCl3,A错误;B.足量锌粉分别加入等体积、等pH的HX和HY弱酸溶液中,反应结束后,HX溶液产生更多的氢气,说明HX的酸性若,pH相同时,酸的浓度更大,才会产生更多氢气,故Ka(HX)<Ka(HY),B正确;C.葡萄糖的结构中有醛基,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故葡萄糖有还原性,C正确;D.将SO2通入H2S气体中,瓶壁上产生黄色固体,发生反应,反应中SO2得电子,为氧化剂,说明SO2具有氧化性,D正确;本题选A。
13.(2022高二上·安徽阜阳·竞赛)在学习化学时,我们要对概念有深刻的理解,下列说法中完全正确的是
A.凡是只有共价键的物质都是共价化合物,但含有共价键的物质可能是离子化合物。
B.凡是属于糖类的都是碳水化合物,但被称为碳水化合物的物质可能并不属于糖类。
C.不同物质的俗名不同,如CaO有生石灰、消石灰,而Ca(OH)2有熟石灰和石灰水。
D.苏打的化学式为Na2CO3,小苏打的是NaHCO3,大苏打可以用于银版照片定影液。
【答案】B
【解析】A.含共价键的物质可能为单质,例如氢气等,A错误;B.凡是属于糖类的都是碳水化合物,但被称为碳水化合物的物质可能并不属于糖类,B正确;C.不同物质的俗名不同,如CaO有生石灰,而Ca(OH)2有熟石灰、消石灰,C错误;D.苏打的化学式为Na2CO3,小苏打的是NaHCO3,大苏打可以照片定影液但不能用于印银版照片,D错误;故选B。
14.(2011高一下·河南周口·竞赛)糖尿病是由于人体内胰岛素紊乱导致的代谢紊化综合症,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
A.葡萄糖分子可表示为Ca(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2O
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.糖尿病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖
D.淀粉水解的最终产物是氨基酸
(2)木糖醇【结构简式为:CH2 OH(CHOH)3CH2OH】是一种甜味剂,糖尿病人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 种同分异构体。
(3)糖尿病人不可饮酒,酒精在肝脏内可转化成有机物A。A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,分子中只存在两种类型的氢原子,且这两种类型的氢原子的个数比为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 溶液,发现有气泡冒出;写出A与酒精反应的化学方程式 。
(4)糖尿病人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 。
A.蛋白质溶液遇碘单质会变蓝色
B.蛋白质可以通过烧焦时的特殊气味鉴别
C.人体内不含水解纤维素的酶,不能消化纤维素,因此蔬菜中的纤维素对人体没有用处
D.部分蛋白质溶液遇浓硝酸变黄,称为蛋白质的显色反应
E.工业上常利用蛋白质的皂化反应来制取肥皂
【答案】(1)BC (2)3
(3)碳酸钠 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4) BD
【解析】(1)A.糖类的分子可表示为Cm(H2O)n,但分子中不含水,故A错误;B.葡萄糖与果糖分子式相同,均为C6H12O6,但二者结构不同,则互为同分异构体,故B正确;C.由于新制的氢氧化铜可与葡萄糖反应生成红色的氧化亚铜,则可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖,故C正确;D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖,故D错误;答案选BC;
(2)木糖醇结构简式为:CH2 OH(CHOH)3CH2OH,其分子结构中含有3中不同环境的氢原子,则得到的一氯代物有3种同分异构体;
(3)通过实验测得A的相对分子质量为60,A由C、H、O三种元素组成,分子中只存在两种类型的氢原子,且这两种类型的氢原子的个数比为1:3,A可与酒精在一定条件下生成有芳香气味的物质,则A为乙酸,乙酸的酸性强于碳酸,可与碳酸盐反应生成二氧化碳气体,即可证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强,故可用碳酸钠溶液来检验;乙酸与酒精反应的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(4) A.淀粉溶液遇碘单质会变蓝色,故A错误;B.蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味,则可以通过烧焦时的特殊气味鉴别,故B正确;C.人体内不含水解纤维素的酶,不能消化纤维素,但蔬菜中的纤维素可与促进人体对食物的消化作用,故C错误;D.硝酸与蛋白质反应,可以使蛋白质变黄,称为蛋白质的显色反应,常用来鉴别部分蛋白质,是蛋白质的特征反应之一,故D正确;E.工业上常利用油脂的皂化反应来制取肥皂,故E错误;答案选BD。
15.(2011高二·广西·竞赛)为庆祝化学所取得的成就以及对人类文明的贡献,联合国通过决议,将2011年定为“国际化学年”。在我区,广西化工研究院研发的“三晶牌”牲血素,获得了国家科技进步奖、国家级重点产品和广西名牌产品等众多荣誉称号,产品远销各地,牲血素是右旋糖酐铁注射液,是高效的兽用快速补铁剂,主要用于防止缺铁性贫血,明显地促进健康快速生长,产生明显的社会效益。请回答下列问题:
(1)右旋糖酐又称葡聚糖,可作血浆的替代品,它是葡萄糖的高分子聚合物,可溶于水。写出葡萄糖聚合成葡聚糖的反应方程式 。
(2)右旋糖酐铁是一种络合物(又称配位化合物),注射后吸收率90%以上,且持效期长达数月。与硫酸亚铁,碳酸亚铁等补血剂相比较,其稳定性高,更不易变质。请说明原因 。从分子的组成来分析上述3种补血剂的生物利用度是否相同?说明原因 。
【答案】(1)nC6H12O6 →(C6H10O5)n + nH2O
(2) 硫酸亚铁和碳酸亚铁都是简单的亚铁盐,易水解,易于被氧化转化成为三价铁盐,失去补血作用,右旋糖酐铁是一种络合物,其分子远比简单的无机铁盐稳定 由于右旋糖酐铁除铁元素以外,右旋糖酐也可以进行生物代谢,理论上,它的生物利用率为100%, 其余两种补血剂只能利用铁元素部分,利用率相对较低
【解析】(1)葡聚糖是葡萄糖的高分子聚合物, 葡萄糖聚合成葡聚糖的反应方程式nC6H12O6
→(C6H10O5)n + nH2O;
(2)硫酸亚铁和碳酸亚铁都是简单的亚铁盐,易水解,易于被氧化转化成为三价铁盐,失去补血作用,右旋糖酐铁是一种络合物,其分子远比简单的无机铁盐稳定(又称配位化合物);由于右旋糖酐铁除铁元素以外,右旋糖酐也可以进行生物代谢,理论上,它的生物利用率为100%, 其余两种补血剂只能利用铁元素部分,利用率相对较低。
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专题10 糖类
模块一:竞赛技巧总结
模块二:易错试题精选
模块三:培优试题精选
模块四:竞赛真题精选
竞赛技巧1单糖
1、单糖的组成及结构
(1)葡萄糖的组成及结构
①链状结构式
由元素分析和分子量测定确定了葡萄糖的分子式为C6H12O6。其平面结构式为:
CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO
其费歇尔投影式为:
D–(+)–葡萄糖
在葡萄糖的投影式中,定位编号最大的手性碳原子上的羟基位于右边,按照单糖构型的D、L表示法规定,葡萄糖属于D–型糖,又因葡萄糖的水溶液具有右旋性,所以通常写为D–(+)–葡萄糖。
葡萄糖是已醛糖,分子中有4个手性碳原子,应有16个光学异构体,其中8个为D型,8个为L型。
②变旋光现象及环状结构式
变旋光现象:某些旋光性化合物的旋光度在放置过程中会逐渐上升或下降,最终达到恒定值而不再改变的现象。
实验发现,结晶葡萄糖有2种。一种是从乙醇溶液中析出的晶体(熔点146℃),配成水溶液测得其比旋光度为+112度,通常称为α–D–(+)–葡萄糖,该水溶液在放置过程中,其比旋光度逐渐下降到+52.7度的恒定值;另一种是从吡啶溶液中析出的晶体(熔点150℃),配成水溶液测得其比旋光度为+19度,称为β–D–(+)–葡萄糖,该水溶液在放置过程中,比旋光度逐渐上升到+52.7度的恒定值。上述实验现象用开链式结构难以解释。人们提出:葡萄糖具有分子内的醛基与醇羟基形成半缩醛的环状结构。由于六元环最稳定,故由C5上的羟基与醛基进行加成,形成半缩醛,并构成六元环状结构,组成环的原子中除了碳原子外,还有一个氧原子。所以糖的这种环状结构又叫做氧环式结构。
D-(+)-葡萄糖由链状结构转变为环状半缩醛结构时,醛基中的碳原子由sp2杂化转变为sp3杂化,而且该碳原子上连有4个不相同的基团,从而产生一个新的手性碳原子,这个新引入的手性中心使得葡萄糖的半缩醛式可以有2个光学异构体,它们是非对映体关系,两者之间只是C1构型不同,其它构型均相同,故称之为端基异构体,也称异头物。C1羟基称为苷羟基。通常苷羟基位于碳链右边的构型称为α–型,位于碳链左边的称为β–型。
由于葡萄糖存在2种环状结构,在水溶液中,两种环状结构中任何一种均可通过开链结构相互转变,最后达到动态平衡状态。此时其比旋光度为+52.7度,此即葡萄糖变旋光现象产生的原因。
③哈沃斯式
在葡萄糖的环状结构式中,C–O–C键拉得很长,这是与实际情况不符合的。为了合理地表达单糖的环状结构,哈沃斯建议按下列规则将费歇尔投影式换写成哈沃斯式。
第一,所有费歇尔投影式中,连在手性碳原子右边的羟基在哈沃斯式中位于环平面的下方,反之,位于环平面上方的羟基相当于费歇尔投影式中连在手性碳原子左边的羟基。
第二,费歇尔投影式中D–型糖的羟甲基在哈沃斯式中应指向环平面的上方,L–型糖的羟甲基则指向环平面的下方。
将D–葡萄糖由开链式转变成哈沃斯式时,只要糖分子中各个碳原子构型表达无误即可,这种透视式可以更形象地显示糖的环状立体结构。
α–D–(+)–吡喃葡萄糖β–D–(+)–吡喃葡萄糖
对于含5个碳原子和1个氧原子的六元环单糖可以看成是杂环化合物吡喃的衍生物,称为吡喃糖。把含有4个碳原子和1个氧原子的五元单糖看成是杂环化合物呋喃的衍生物,称为呋喃糖。故把上述两个化合物称为α–D–(+)–吡喃葡萄糖和β–D–(+)–吡喃葡萄糖。
(2)果糖的组成及结构
果糖的分子式也是C6H12O6,是葡萄糖的同分异构体。果糖是已酮糖,其结构式中C3、C4、C5的构型与葡萄糖相同。在果糖的投影式中,编号最大的手性碳原子上的羟基位于右边,故属于D–型糖,果糖具有左旋性,故称为D–(–)–果糖。
与葡萄糖相似,D–果糖开链结构中的C5或C6上的羟基可以和酮基结合生成半缩酮,因而可以形成呋喃环或吡喃环两种环状结构的果糖。这些环状结构都有各自的α型和β型异构体。在水溶液中,D–果糖也可以由一种环状结构通过开链结构转变成另一种环状结构,形成互变平衡体系。因此,果糖也具有变旋光现象,达到平衡时,其比旋光度为–92度。
α–D–(–)–吡喃果糖α–D–(–)–呋喃果糖
2、单糖的化学性质
(1)差向异构体
将D–葡萄糖用稀碱处理时,可得到D–葡萄、D–甘露糖和D–果糖这三种糖的混合物,这种现象称为差向异构体。
(2)氧化反应
醛糖的分子中含有醛基,所以容易被弱氧化剂氧化,能将斐林试剂还原生成氧化亚铜砖红色沉淀,能将多伦试剂还原生成银境。此外还有一种弱氧化剂叫做班氏试剂也能被醛糖还原生成氧化亚铜砖红色沉淀,常在临床检验中使用。
酮糖具有α–羟基酮的结构,在碱性溶液中可发生差向异构体,故也能被上述弱氧化剂氧化,利用上述碱性试剂不能区分醛糖和酮糖。
在不同条件下,醛糖可被氧化成不同产物,比如葡萄糖,用硝酸氧化时,得到葡萄糖二酸,
D-葡萄糖二酸
而用溴水氧化则得到葡萄糖酸。反应式如下:
D-葡萄糖酸
在葡萄糖的溶液中加入溴水,稍加热后,溴水的棕红色即可褪去,而果糖与溴水无作用,所以,用溴水可以区别醛糖和酮糖。
凡是能够还原多伦试剂或斐林试剂的糖都称还原糖。从结构上看,还原糖都含有α–羟基醛或α–羟基酮或含有能产生这些基团的半缩醛或半缩酮结构。
(3)还原反应
在活性镍催化下,葡萄糖或果糖都可以在碱性及一定条件下被氢化,羰基被还原成相应的羟基,结果生成山梨醇和甘露醇。
(4)成脎反应
单糖具有醛或酮羰基,可与苯肼反应,首先生成腙,在过量苯肼存在下,α–羟基继续与苯肼作用生成不溶于水的黄色晶体,称为糖脎。
不同的糖脎晶形不同,熔点也不同,因此利用该反应可作糖的定性鉴别。另外,单糖的成脎反应一般都发生在C1和C2上,因此,除C1及C2外,其余手性碳原子构型均相同的糖都能生成相同的糖脎。例如,D–葡萄糖、D–果糖和D–甘露糖的糖脎是同一个化合物。
(5)成苷反应
单糖的半缩醛羟基较其它羟基活泼,在适当条件下可与醇或酚等含羟基的化合物失水,生成具有缩醛结构的化合物,称为糖苷。如在干燥的氯化氢气体催化下,D–葡萄糖与甲醇作用,失水生成甲基–D–吡喃葡萄糖苷。反应式如下:
(6)脱水反应(显色反应)
①莫利许反应:(作为糖类和其它有机物的鉴别)在糖的水溶液中加入α–萘酚的醇溶液,然后沿着试管壁再缓慢加入浓硫酸,不得振荡试管,此时在浓硫酸和糖的水溶液交界处能产生紫红色。
②塞利瓦诺夫反应(作为醛糖和酮糖的鉴别)在醛糖和酮糖中加入塞利瓦诺夫试剂,加热,酮糖能产生鲜红色,而醛糖则不能。
竞赛技巧2二糖
1、蔗糖
(1)蔗糖是植物中分布最广的二糖,在甘蔗和甜菜中含量较高。纯的蔗糖为无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇和乙醚中。蔗糖水溶液的比旋光度为+66.5度。
(2)蔗糖的分子式为C12H22O11,对其结构的研究已经证明:蔗糖分子是由α–D–(+)–吡喃葡萄糖的半缩醛羟基与β–D–(–)–呋喃果糖的半缩酮羟基间失水生成的,单糖间以1,2–糖苷键连接。
(3)在蔗糖的分子中已无半缩醛羟基存在,不能转变为醛式,因此,蔗糖是一种非还原性二糖,没有变旋光现象,也不能形成糖脎,不能被氧化剂氧化。
2、麦芽糖
(1)麦芽糖可由淀粉酶水解制得,麦芽糖在大麦芽中含量很高。
(2)麦芽糖是由1分子α–D–葡萄糖的半缩醛羟基和另1分子葡萄糖的C4羟基脱水形成的二糖。在麦芽糖的分子中还保留了一个半缩醛羟基,因此具有还原性,属于还原性二糖。能产生变旋光现象,能被氧化剂氧化,也能形成糖脎。
竞赛技巧3多糖
1、淀粉
(1)淀粉是人类最主要的食物,广泛存在于各种植物及谷类中。
(2)淀粉用水处理后,得到的可溶解部分为直链淀粉,不溶而膨胀的部分为支链淀粉。一般淀粉中含直链淀粉10℅~20℅,支链淀粉80℅~90℅。
(3)直链淀粉的基本结构单位是D–葡萄糖。许多D–葡萄糖通过α–1,4–苷键结合成链状。支链淀粉的主链也是由D–葡萄糖经过α–1,4-苷键连接而成,但它还有通过α–1,6–苷键或其它方式连接的支链。
(4)淀粉溶液与碘作用生成蓝色复合物,常作为淀粉的鉴别。
2、纤维素及其衍生物
(1)纤维素是自然界中最丰富的多糖,它是植物细胞的主要成分。棉花是含纤维素最多的物质,含量达92℅-95℅。
(2)纤维素是由几千个葡萄糖单位经β–1,4–苷键连接而成的长链分子,一般无分支链。
(3)纤维素的衍生物主要由纤维素酯类和纤维素醚类。
3、淀粉和纤维素结构示意图
竞赛技巧4 糖类的水解实验
1.蔗糖的水解实验
(1)实验
实验1:向两支洁净的试管中各加入1 mL 20%的蔗糖溶液,并向其中一支试管中加入3滴稀硫酸(1∶ 5)。把两支试管都放在水浴中加热5 min,然后向加入硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液,中和硫酸。
实验2:另取两支洁净的试管,分别加入新制的氢氧化铜悬浊液,将实验1所得溶液分别加入试管中,加热,观察现象。
(2)实验现象:加入稀硫酸的试管中加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成。另一支试管中无明显现象。
(3)实验结论:蔗糖没有还原性,不能被新制氢氧化铜悬浊液氧化;蔗糖的水解产物有还原性,能被新制氢氧化铜悬浊液氧化。
2.淀粉的水解实验
(1)实验原理:用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。
①水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验糖类水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和其中的酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
②水解产物中淀粉的检验:取水解液加入碘水,不能取中和液进行检验。
(2)实验步骤
淀粉溶液水解液中和液现象A
碘水
现象B
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
1.从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。据此分析下列物质中属于糖类的是
A.CH2OH(CHOH)2CHO
B.CH3CH(OH)CH2CHO
C.
D.
2.下列各组物质相互间一定互为同系物的是( )
A.淀粉和纤维素 B.蔗糖和麦芽糖 C.C3H6与C4H8 D.C4H10与C10H22
3.下列有关葡萄糖与果糖的说法中,不正确的是
①二者互为同分异构体
②二者都易溶于水
③二者都能发生银镜反应、都能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
④葡萄糖能发生酯化反应,而果糖不能
⑤都能与H2发生加成反应生成六元醇
⑥果糖是最甜的糖,而葡萄糖无甜味
A.①②③ B.④⑤ C.④⑥ D.⑥
4.临近期末时,有人调侃道:“家长们为孩子备几根甘蔗吧,考好了内服,考砸了外用”。甘蔗中含有丰富的蔗糖(C12H22O11),是制糖果的重要原料。下列说法中正确的是
A.甘蔗中只含有机物
B.甘蔗中含有某种天然高分子
C.蔗糖水解前后都可以发生银镜反应
D.组成蔗糖的三种元素中,碳元素的质量分数最高
5.已知苏糖的结构简式为 ,以下有关苏糖的说法不正确的是
A.苏糖能发生银镜反应
B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同
C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
6.关于蔗糖的说法中错误的是
A.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖相对分子质量的两倍
B.纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液微热,不发生银镜反应
C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,用水浴加热,看不到银镜生成
D.在蔗糖里加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫出现
7.下列关于葡萄糖的叙述中,正确的是
A.葡萄糖属于多羟基醛,是一种单糖
B.葡萄糖属于多羟基酮,能发生加成反应
C.因为葡萄糖具有甜味,所以属于糖类化合物
D.葡萄糖可以水解
8.淀粉经过下列变化:淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH),在该变化过程中,下列反应类型一定没有涉及的是
①加成反应 ②氧化反应 ③还原反应 ④消去反应 ⑤取代反应 ⑥水解反应 ⑦酯化反应 ⑧加聚反应
A.①③④ B.⑦⑧ C.④⑤⑥ D.①④⑥
9.通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖包括下列操作过程,这些操作过程正确的顺序是
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液至溶液呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③ C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③②
10.科学家已经发明利用眼泪,检测糖尿病的装置,其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4·2H2O)溶液与眼泪中的葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒。下列有关说法不正确的是()
A.葡萄糖不能发生水解反应
B.葡萄糖属于单糖
C.检测时NaAuCl4发生氧化反应
D.葡萄糖可以通过绿色植物的光合作用合成
11.下列关于蔗糖属于非还原型糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中,正确的是
A.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②④⑤
12.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
13.某小组同学自酿米酒,具体步骤如下:
糯米米酒
定时监测获得的实验数据如下:
下列说法不正确的是
A.糯米中淀粉在酒曲中糖化酶作用下水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇
B.酿造过程中米酒pH逐渐减小,可能是因为部分乙醇被空气氧化为乙酸
C.从第7天开始米酒的酒精度几乎不变,说明溶液中的葡萄糖已经完全反应
D.该小组最终酿出的米酒酒精度不高,可采用蒸馏法提高酒精度
14.为检验淀粉水解的情况,进行如下实验:试管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加热5~6 min,试管乙不加热。待试管甲和丙中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1:取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜,加热,没有砖红色沉淀出现。
实验2:取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变为蓝色,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝色。
实验3:取少量丙中溶液,加入NaOH溶液调节溶液至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。
(1)写出淀粉水解的化学方程式: 。
(2)设计甲和乙是为了探究 对淀粉水解的影响,设计甲和丙是为了探究 对淀粉水解的影响。
(3)实验1失败的原因是 。
(4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是 。
(5)下列结论合理的是 (填字母)。
a.淀粉水解需要有催化剂并在一定温度下进行
b.欲检验淀粉是否完全水解,应在冷却后的水解液中直接滴加碘水
c.欲检验淀粉的水解产物具有还原性,应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性,再加入新制氢氧化铜并加热
15.某同学称取9.00g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率.其程序如下:
试回答下列问题:
(1)各步加入的试剂为:A ,B ,C ;
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以 ,其理由是 ;
(3)写出淀粉水解的方程式 ;
(4)当析出1.44g砖红色沉淀时,淀粉水解率是 ;[已知葡萄糖与Cu(OH)2反应的化学方程式为:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O]。
1.下列关于蔗糖的说法中,不正确的是
A.在蔗糖中加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫生成
B.纯净的蔗糖配成的溶液中加入银氨溶液,微热,不发生银镜反应
C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中,滴加银氨溶液,再水浴加热,看不到有银镜
D.蔗糖是最重要的二糖,它的式量是葡萄糖的二倍
2.将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中,扎好后浸入流动的温水中,经过足够长时间后,取出袋内的液体,分别与碘水新制的氢氧化铜悬浊液(加热)反应,其现象依次为
A.显蓝色,无红色沉淀
B.不显蓝色,无红色沉淀
C.显蓝色,有红色沉淀
D.不显蓝色,有红色沉淀
3.下列说法中正确的是
A.多糖是很多个单糖分子按照一定的方式,通过分子内脱水结合而成的
B.淀粉和纤维素都是重要的多糖,它们的通式都是(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
C.多糖在性质上跟单糖、双糖不同,一般不溶于水,没有甜味,没有还原性
D.淀粉在稀H2SO4作用下水解最后生成葡萄糖和果糖
4.下列关于蔗糖属于非还原型糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中,正确的是
A.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②④⑤
5.某工厂用含淀粉质量分数为76%的陈化粮10.0t来制取乙醇。如果在发酵过程中有81%的淀粉转化为乙醇,制得的乙醇溶液中含乙醇质量分数为40%,则可制得这样的乙醇溶液质量是
A.8.74 t B.9.45t C.9.88t D.10.25t
6.葡萄糖可发生以下转化:
C6H12O6(葡萄糖)2CH3CH2OH+2CO2↑
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,6.0g葡萄糖和乳酸的混合物中O原子数介于0.3NA与0.6NA之间
B.1mol葡萄糖中含有6NA个羟基
C.1mol乳酸与足量的乙醇反应可生成NA个乳酸乙酯分子
D.相同条件下,相同物质的量的乳酸分别与足量的钠和碳酸氢钠溶液反应,产生的气体体积相同
7.已知葡萄糖、淀粉和纤维素的结构如图,下列说法不正确的是
A.1mol该葡萄糖最多可以和5mol乙酸酐反应生成五乙酸葡萄糖脂
B.上图葡萄糖结构中含有羟基、醚键,不含醛基,该葡萄糖不能发生银镜反应
C.葡萄糖1位碳和4位碳的羟基分别与另一葡萄糖4位碳和1位碳的羟基发生缩聚反应可形成淀粉
D.纤维素可制备硝化纤维,硝化纤维化学式为
8.淀粉的结构可用表示,其中表示链延长,表示 ,表示。下列说法中不正确的是
A.淀粉属于糖类,糖类满足通式
B.淀粉的单体的一种结构可表示为(忽略立体异构)
C.X互相连接形成直链淀粉;嵌入Y后形成支链淀粉
D.淀粉的性质受m、n、p、q大小的影响
9.我国科学家在国际上首次不依赖植物光合作用,以、为原料,成功合成出淀粉,其主要转化阶段如下:
下列说法中错误的是
A.生成的反应方程式为
B.淀粉是多糖,分子式为
C.三碳糖的结构简式可能为
D.六碳糖是葡萄糖,有甜味
10.纳米级具有优良的催化性能。一种制备原理如下:。下列叙述正确的是
A.过滤操作能提纯形成的胶体,持续加热该砖红色液体可产生沉淀
B.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成2种六元环状结构
C.葡萄糖分子不含手性碳原子
D.向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后再加入新制的,加热,没有砖红色沉淀生成,说明淀粉没有水解成葡萄糖
11.葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构间的平衡。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如下图所示。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,下列说法不正确的是
A.葡萄糖由链状转化为环状结构发生了加成反应
B.吡喃葡萄糖的稳定性大于吡喃葡萄糖
C.葡萄糖链状和环状结构中均有4个手性碳原子
D.葡萄糖由链状转化为环状结构,
12.我国科学家研究成果“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”取得重要进展,其中一步核心反应如下图所示。
下列说法错误的是
A.反应①中每消耗44gCO2,转移6mol电子
B.反应③中的催化剂,实验室中可用MnO2
C. HCHO与DHA的混合物30g中含有2molO
D.淀粉与纤维素,不互为同分异构体
13.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_______(填序号)。
A.葡萄糖分子可表示为,则每个葡萄糖分子中含有6个碳原子和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)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 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。
A的结构简式为 ;为了证明A与碳酸的酸性强弱:向A溶液中加入 溶液,发现有气泡冒出;写出A与乙醇反应的化学方程式: 。
(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_______(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.部分蛋白质遇浓硝酸变黄,称为蛋白质的显色反应
14.随着现代工业的发展,能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家预言,未来最理想的燃料是绿色植物,即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂水解成葡萄糖,再将葡萄糖转化为乙醇,用作燃料。
(1)写出绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式:
① ;② 。
(2)乙醇除用作燃料外,还可以用它合成其他有机物。如图主要是以乙醇为起始原料的转化关系图,请在图中填上相应物质的结构简式 。
(3)写出上面转化关系图中由CH2OHCH2OHC4H4O4的化学方程式 (有机物用结构简式表示) 。
15.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如:
请回答下列问题:
(1)上述①-⑤反应中,属于消去反应的是 ;属于氧化反应的是 。(填写序号)
(2)若乙醇中的O原子用18O标记(乙酸中的O不需标记),写出乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯的化学方程式: 。
(3)下列有关说法不正确的是___________。
A.可用碘水检验淀粉是否水解完全
B.淀粉是生物大分子物质,反应①的反应条件是:稀硫酸,加热
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化
D.可利用红外光谱或核磁共振氢谱来区别葡萄糖和乙醛
(4)将3.00 g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧,依次通过吸水剂、CO2吸收剂,燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表:
吸水剂
CO2吸收剂
实验前质量/g
20.00
26.48
实验后质量/g
21.08
30.00
①燃烧产物中水的物质的量为 mol。
②该有机物的分子式为 。
1.(2008高二·河南·竞赛)不能被人体消化吸收的高分子化合物是
A.油脂 B.淀粉 C.纤维素 D.蛋白质
2.(2010高二上·辽宁大连·竞赛)下列涉及有机物的说法正确的是:
A.乙烯、氯乙烯、苯乙烯都是不饱和烃,均可用于合成有机高分子材料
B.丙烷是一种清洁燃料,可用作燃料电池的燃料
C.苯能与溴发生取代反应,因此不能用苯萃取溴水中的溴
D.淀粉和纤维素水解产物都是葡萄糖,因此二者互为同分异构体
3.(2018高中·广东、广西·竞赛)将某病人的尿液加入新制的Cu(OH)2浊液中,微热时如果观察到红色沉淀,说明该尿液中含有( )
A.淀粉 B.酒精 C.蔗糖 D.葡萄糖
4.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是
A.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
B.双氧水中滴加氯化铁溶液立即产生气泡,说明氯化铁的氧化性比过氧化氢强
C.淀粉、纤维素和蔗糖都属于多糖类天然高分子化合物
D.常温下,Mg(OH)2能溶于氯化铵浓溶液的主要原因是NH结合OH-使沉淀溶解平衡发生移动
5.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,不正确的是
A.苯酚的酸性比碳酸弱 B.苯酚的结构简式是C6H5OH
C.乙酸的酸性比碳酸弱 D.蔗糖的分子式是C12H22O11
6.(2016高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是
A.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成二氧化碳和水
B.葡萄糖和蔗糖互为同分异构体
C.苯酚有一定毒性,能做消毒剂和防腐剂
D.光导纤维可作为通讯材料,因为它传输电子快
7.(2023高二上·江苏·竞赛)“酸(碱)化”是实验中经常采用的方法,下列酸(碱)化过程正确的是
A.增强高锰酸钾的氧化能力,用浓盐酸酸化
B.检验淀粉水解的产物:取少量淀粉溶液,加酸溶液并加热后,用稀NaOH溶液碱化,再检验
C.检验卤代烃中的卤元素:取少量卤代烃,加碱溶液并加热后,用稀硫酸酸化,再检验
D.配制银氨溶液时,需要加入过量的氨水把溶液调成碱性
8.(2017高二·广东·竞赛)下列说法中,正确的是
A.医用消毒酒精中乙醇的浓度为90%
B.食用油反复加热不会产生稠环芳香烃等有害物质
C.用银镜反应能判断淀粉水解是否完全
D.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
9.(2024高二下·江苏·竞赛)D—葡萄糖的醇化过程如下图所示,下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ的反应类型是加成反应
B.过程II的变化需要加入氧化剂
C.丙酮酸的酸性比丙酸强
D.过程Ⅲ的变化在酶的催化下就可能进行
10.(2023高二·贵州遵义·竞赛)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
向溴水中加入苯,振荡后静置
水层颜色变浅
溴与苯发生了加成反应
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
向溶液中缓慢滴加硫酸
黄色变为橙红色
增大氢离子浓度,转化平衡向生成的方向移动
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
11.(2023高二上·浙江宁波·竞赛)下列方案设计、现象和结论有不正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
探究淀粉溶液的水解程度
取2mL10%的淀粉溶液于试管,加入适量稀H2SO4后水浴加热5min,冷却后加入足量NaOH溶液并一分为二,①加入新制氢氧化铜并加热,②加入适量碘水,观察实验现象
若①中产生砖红色沉淀,证明淀粉发生了水解;若②中若溶液不变蓝色,则证明淀粉溶液已水解完全
B
探究氢离子浓度对CrO、Cr2O相互转化的影响
向2mL0.1mol/LK2CrO4溶液中缓慢滴加5~10滴6mol/L硫酸溶液
若溶液由黄色变为橙色,证明增大氢离子浓度,转化平衡向生成Cr2O的方向移动
C
比较Cl2、I2的氧化性强弱
向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置
若溶液分层,下层呈紫红色,证明氧化性:Cl2>I2
D
验证某固体是Na2CO3还是NaHCO3
室温下取少量固体于试管中,插入温度计,加入几滴水
若温度计读数下降,证明该固体是NaHCO3
12.(2024高二下·重庆·竞赛)下列实验操作及现象均正确,不能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
将氯气与铁反应后的剩余固体加入盐酸中,固体全部溶解,滴加溶液后无现象
氯气与铁反应生成
B
将足量锌粉分别加入等体积、等的和弱酸溶液中,反应结束后,溶液产生更多的氢气
C
将葡萄糖溶液加入酸性溶液中,溶液紫红色褪去
葡萄糖具有还原性
D
将通入气体中,瓶壁上产生黄色固体
具有氧化性
13.(2022高二上·安徽阜阳·竞赛)在学习化学时,我们要对概念有深刻的理解,下列说法中完全正确的是
A.凡是只有共价键的物质都是共价化合物,但含有共价键的物质可能是离子化合物。
B.凡是属于糖类的都是碳水化合物,但被称为碳水化合物的物质可能并不属于糖类。
C.不同物质的俗名不同,如CaO有生石灰、消石灰,而Ca(OH)2有熟石灰和石灰水。
D.苏打的化学式为Na2CO3,小苏打的是NaHCO3,大苏打可以用于银版照片定影液。
14.(2011高一下·河南周口·竞赛)糖尿病是由于人体内胰岛素紊乱导致的代谢紊化综合症,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
A.葡萄糖分子可表示为Ca(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2O
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.糖尿病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖
D.淀粉水解的最终产物是氨基酸
(2)木糖醇【结构简式为:CH2 OH(CHOH)3CH2OH】是一种甜味剂,糖尿病人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 种同分异构体。
(3)糖尿病人不可饮酒,酒精在肝脏内可转化成有机物A。A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,分子中只存在两种类型的氢原子,且这两种类型的氢原子的个数比为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 溶液,发现有气泡冒出;写出A与酒精反应的化学方程式 。
(4)糖尿病人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 。
A.蛋白质溶液遇碘单质会变蓝色
B.蛋白质可以通过烧焦时的特殊气味鉴别
C.人体内不含水解纤维素的酶,不能消化纤维素,因此蔬菜中的纤维素对人体没有用处
D.部分蛋白质溶液遇浓硝酸变黄,称为蛋白质的显色反应
E.工业上常利用蛋白质的皂化反应来制取肥皂
15.(2011高二·广西·竞赛)为庆祝化学所取得的成就以及对人类文明的贡献,联合国通过决议,将2011年定为“国际化学年”。在我区,广西化工研究院研发的“三晶牌”牲血素,获得了国家科技进步奖、国家级重点产品和广西名牌产品等众多荣誉称号,产品远销各地,牲血素是右旋糖酐铁注射液,是高效的兽用快速补铁剂,主要用于防止缺铁性贫血,明显地促进健康快速生长,产生明显的社会效益。请回答下列问题:
(1)右旋糖酐又称葡聚糖,可作血浆的替代品,它是葡萄糖的高分子聚合物,可溶于水。写出葡萄糖聚合成葡聚糖的反应方程式 。
(2)右旋糖酐铁是一种络合物(又称配位化合物),注射后吸收率90%以上,且持效期长达数月。与硫酸亚铁,碳酸亚铁等补血剂相比较,其稳定性高,更不易变质。请说明原因 。从分子的组成来分析上述3种补血剂的生物利用度是否相同?说明原因 。
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