内容正文:
章末检测(四) 生物大分子
优化探究
第四章 生物大分子
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一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.《天工开物》中记载:“贱者短褐、枲裳,冬以御寒,夏以蔽体,以自别于禽兽。是故其质则造物之所具也。属草木者,为枲、麻、苘、葛,属禽兽与昆虫者为裘褐、丝绵。各载其半,而裳服充焉矣”。文中的“枲、麻、苘、葛”和“裘褐、丝绵”分别属于( )
A.纤维素、油脂 B.糖类、油脂
C.纤维素、蛋白质 D.油脂、蛋白质
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解析:“枲、麻、苘、葛”是植物纤维,属于纤维素;裘褐由动物毛皮制造,丝绵的主要成分是蚕丝,动物毛皮和蚕丝的主要成分都是蛋白质,故C项符合题意。
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2.下列有关说法中正确的是( )
A.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
B.碳纤维和光导纤维的主要成分都是纤维素
C.细胞中的多糖都是能源物质,为生命活动提供能量
D.生产SMS医用口罩的原料以丙烯为主,可以通过石油裂化、裂解获得
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解析:葡萄糖是单糖,不能水解,在酒化酶的作用下发生分解反应生成乙醇,故A错误;光导纤维的主要成分为二氧化硅,碳纤维为碳单质,二者主要成分都不是纤维素,故B错误;纤维素是一种多糖,是组成植物细胞壁的成分之一,但不是植物细胞的能源物质,故C错误;生产SMS医用口罩的原料以丙烯为主,工业上可以通过石油的裂化和裂解获取,故D正确。
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3.化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.淀粉水解的最终产物是葡萄糖和果糖
B.蚕丝和人造丝充分水解后均可得到氨基酸
C.核酸水解可得到磷酸、戊糖和碱基
D.向鸡蛋清溶液中加入NaCl时,因蛋白质变性导致溶液变浑浊
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解析:淀粉水解的最终产物是葡萄糖,A项错误;蚕丝的主要成分为蛋白质,水解得到氨基酸,人造丝的成分不是蛋白质,充分水解后得不到氨基酸,B项错误;核酸水解可得到磷酸、戊糖和碱基,C项正确;向鸡蛋清溶液中加入NaCl时,因蛋白质发生盐析导致溶液变浑浊,D项错误。
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4.下列有关物质水解的说法正确的是( )
A.核酸水解的最终产物为氨基酸
B.油脂水解产物之一是甘油
C.蛋白质水解的最终产物是二肽
D.1 mol蔗糖水解生成2 mol葡萄糖
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解析:核酸是由核苷酸聚合形成的高分子化合物,它是生命的最基本物质之一,水解的最终产物是磷酸、戊糖和含氮碱基,故A错误;油脂酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,水解后得到的共同产物是甘油,故B正确;蛋白质通过发生水解反应生成氨基酸,所以蛋白质最终水解产物是氨基酸,故C错误;1 mol蔗糖水解会生成1 mol果糖和1 mol葡萄糖,不是生成2 mol葡萄糖,故D错误。
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5.下列生物大分子在人体内发生的变化及其对人的生命活动所起作用的叙述中,不正确的是( )
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解析:人体内没有消化纤维素的酶,纤维素在人体内不能被消化吸收,其主要作用是加强肠胃蠕动,有通便功能,A错误;淀粉水解最终生成葡萄糖,葡萄糖被氧化成CO2和H2O并释放能量维持生命活动,B正确;蛋白质水解生成氨基酸,氨基酸能合成人体生长发育、新陈代谢所需的蛋白质,C正确;DNA分子的两条链解螺旋后作为母链模板在酶的作用下利用游离的核苷酸合成子链,形成完全相同的DNA分子,将遗传信息传递给下一代并控制蛋白质的合成,D正确。
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6.天冬糖精是常用的甜味剂,它的结构简式如图所示:
下列说法正确的是( )
A.天冬糖精有甜味,属于糖类
B.天冬糖精在人体内不能发生水解
C.天冬糖精能与NaHCO3溶液反应
D.天冬糖精能与NaOH溶液反应,但不能与盐酸反应
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解析:天冬糖精虽然有甜味,但其分子组成和结构不符合糖的定义,不属于糖类,A错误;天冬糖精分子中含有肽键和酯基,在人体内能水解,B错误;天冬糖精分子中含—COOH,能与NaHCO3溶液反应,C正确;天冬糖精分子中含—NH2和—COOH,具有两性,能与盐酸和NaOH溶液反应,D错误。
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7.下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖、蔗糖、纤维素都是糖类物质,都可发生水解反应
B.天然植物油中不饱和脂肪酸甘油酯含量高,常温下呈液态
C.氨基酸、二肽、蛋白质均既能与强酸反应又能与强碱反应
D.淀粉水解液加足量碱后,再加新制的氢氧化铜,加热,产生砖红色沉淀
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解析:葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,故A错误;植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯,常温下为液态,故B正确;氨基酸、二肽、蛋白质均既含有氨基,又含有羧基,均既能跟强酸反应又能跟强碱反应,故C正确;淀粉水解生成葡萄糖,在加热、碱性条件下,葡萄糖能和新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,故D正确。
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8.区分淀粉溶液、鸡蛋清溶液、葡萄糖溶液时,下列试剂和现象与之分别对应的是( )
试剂:①新制的Cu(OH)2 ②碘水 ③浓硝酸
现象:a.变蓝色 b.生成砖红色沉淀 c.微热,产生黄色沉淀
A.②—a、①—c、③—b
B.③—a、②—c、①—b
C.②—a、③—c、①—b
D.②—c、③—a、①—b
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解析:淀粉溶液可用碘水检验,淀粉遇碘变蓝色;鸡蛋清属于含苯环的蛋白质,可用浓硝酸检验,这类蛋白质在浓硝酸、微热条件下产生黄色沉淀;葡萄糖属于还原糖,可用新制的Cu(OH)2检验,在碱性、加热条件下会出现砖红色沉淀。
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9.已知有如下过程,a、b、c可分别表示( )
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
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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。
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10.胞嘧啶是DNA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.1∶1 B.2∶3
C.3∶1 D.2∶1
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解析:对比胞嘧啶、5-巯基甲脲嘧啶的结构可知,胞嘧啶比5-巯基甲脲嘧啶多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。
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11.β-1,3-葡聚糖具有明显的抗肿瘤功效,受到广泛的关注。β-1,3-葡聚糖的结构简式如图所示,下列说法不正确的是( )
A.分子式为(C6H12O6)n
B.与葡萄糖不互为同系物
C.可以发生氧化反应
D.β-1,3-葡聚糖能发生酯化反应
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解析:根据结构简式可知β-1,3-葡聚糖的分子式为(C6H10O5)n,A项错误;该有机物与葡萄糖的结构不相似,分子组成上不相差一个或若干个CH2原子团,二者不互为同系物,B项正确;该有机物分子中含有醇羟基,具有醇的性质,可以发生氧化反应,C项正确;β-1,3-葡聚糖中含有醇羟基,能与羧酸发生酯化反应,D项正确。
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12.青霉素是一种高效广谱抗生素,经酸性水解后得到青霉素氨基酸分子,该氨基酸的结构简式如图所示。下列关于该氨基酸的叙述错误的是( )
A.属于α-氨基酸
B.能发生加聚反应生成多肽
C.核磁共振氢谱中共有5组峰
D.青霉素过敏严重者用此抗生素会导致其死亡,用药前一定要进行皮肤敏感试验
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解析:根据该氨基酸的结构简式判断其属于α-氨基酸,A项正确;氨基酸分子间缩合脱去水生成多肽,B项错误;青霉素氨基酸分子中含有5种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱中共有5组峰,C项正确;青霉素过敏严重者用此抗生素会导致其死亡,用药前一定要进行皮肤敏感试验,D项正确。
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13.1 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
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其中符合此题目要求的是( )
A.②⑤⑥⑦ B.②④⑤⑦
C.①②⑤⑦ D.①④⑤⑥
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14.某DNA分子的片段如图所示。下列关于该片段的说法错误的是( )
A.氢键的强度:①>②
B.该片段中所有氮原子都采取sp2杂化
C.该片段在一定条件下可发生水解反应
D.胞嘧啶与鸟嘌呤均能使酸性KMnO4
溶液褪色
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解析:氧原子的电负性大于氮原子氧原子,半径小于氮原子,形成的氢键更强,则氢键的强度:①>②,A项正确;该片段中存在形成三个单键的氮原子,
这样的N原子采用sp3杂化,B项错误;该片段中含有 ,在一定条件下可发生水解反应,C项正确;胞嘧啶与鸟嘌呤中都含有碳碳双键,故二者均能使酸性KMnO4溶液褪色,D项正确。
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15.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
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选项 实验操作 现象 结论
A 向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制Cu(OH)2,加热 无砖红色沉淀生成 淀粉未水解
B 向少量猪油中加入NaOH溶液并加热搅拌 形成均一稳定的混合液 猪油发生水解反应
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答案:B
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选项 实验操作 现象 结论
C 向丙烯醛(CH2==CHCHO)中滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去 丙烯醛含有醛基
D 向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,振荡 有固体析出 (NH4)2SO4溶液能使蛋白质变性
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解析:A.向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后未加过量碱直接加入新制Cu(OH)2并加热,无砖红色沉淀产生也可能是过量的硫酸与氢氧化铜酸碱中和,不能确定淀粉是否发生水解,故A错误;B.油脂不溶于水,在碱性条件下发生水解反应,生成高级脂肪酸盐和甘油,向少量猪油中加入NaOH溶液并加热搅拌,形成均一稳定的混合液,则说明猪油发生水解反应,故B正确;C.碳碳双键、—CHO均能被酸性KMnO4氧化,向丙烯醛(CH2==CHCHO)中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,不能证明丙烯醛中存在醛基,故 C错误;D.向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,振荡,蛋白质发生盐析而不是变性,故D错误。
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二、非选择题
16.食物是人类赖以生存的物质基础。
(1)食物中含有的蛋白质、油脂、淀粉都是人体所需的营养素。蛋白质在人体中完全水解生成 (填物质名称,下同),油脂在人体中水解生成 和甘油,淀粉在人体内水解的最终产物是葡萄糖,写出该反应过程的化学方程式: 。
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(2)市场上销售的食盐品种很多。下列食盐中,所添加的元素不属于人体必需微量元素的是 (填字母,下同)。
a.加锌盐 b.加碘盐
c.加钙盐
(3)纤维素被称为“第七营养素”。从化学成分看,纤维素是一种 。
a.多糖 b.蛋白质
c.脂肪
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答案:(1)氨基酸 高级脂肪酸 +nH2O (2)c (3)a
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17.在学习蛋白质时,我们对蛋白质的性质进行了如下实验探究:
①分别取2 mL鸡蛋清溶液放入三支已编号的试管中;
②向试管1中加饱和(NH4)2SO4溶液;向试管2中加入少量硝酸银溶液;向试管3中滴加几滴浓硝酸,微热;
③向3支试管中分别加入适量蒸馏水。
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(1)请填写下表。
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试管1 试管2 试管3
步骤②的
实验现象 出现白
色沉淀 析出黄
色沉淀
步骤③的
实验现象 白色沉淀
不溶解 沉淀不
溶解
蛋白质所表
现的性质 盐析
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(2)豆类食品中富含蛋白质,下列说法正确的是 (填字母)。
A.蛋白质遇碘单质会变蓝
B.蛋白质可以通过灼烧时的特殊气味鉴别
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)析出白色沉淀 白色沉淀溶解 变性 显色反应 (2)BD
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解析:(1)鸡蛋清溶液遇饱和(NH4)2SO4溶液发生盐析,盐析为可逆过程,加水后可溶解;蛋白质遇强酸、强碱、重金属盐发生变性,变性后的蛋白质发生了不可逆的变化,在水中不能重新溶解。
(2)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;部分蛋白质遇浓硝酸变黄,为蛋白质的显色反应,D项正确。
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18.阿斯巴甜具有清爽的甜味,其甜度约为蔗糖的200倍,故阿斯巴甜被广泛应用于食品工业中,工业上合成阿斯巴甜的一种路线如图:
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(1)化合物A的结构简式为 。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5
B.化合物C与D互为同系物
C.化合物C与M均为氨基酸,能脱水缩合形成多肽
D.一定条件下,化合物B能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
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(3)写出由C生成D的化学方程式: 。
(4)写出两种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式: 、 。
①核磁共振氢谱中有3组峰;
②为含苯环的中性物质。
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19.为检验淀粉水解的情况,进行如图所示的实验,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、丙中的溶液冷却后再进行后续实验。
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实验1:取少量甲中溶液,加入新制的氢氧化铜,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溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。
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(1)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。
(2)实验1失败的原因是 。
(3)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是 。
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(4)下列结论正确的是 (填字母)。
a.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行
b.欲检验淀粉是否完全水解,最好在冷却后的水解液中直接加碘
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,再加入新制的氢氧化铜并加热
d.若用唾液代替稀硫酸,则实验1中会观察到有砖红色沉淀产生
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答案:(1)温度 催化剂 (2)没有加入碱去中和作为催化剂的稀硫酸
(3)氢氧化钠与碘发生了反应 (4)abc
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解析:(2)实验1,淀粉中加入稀硫酸,加热后淀粉会发生水解生成葡萄糖,向水解后的混合溶液中直接加入新制的氢氧化铜并加热,Cu(OH)2会和稀H2SO4反应,故没有砖红色沉淀出现。(3)实验3,未加催化剂稀硫酸,丙中淀粉未水解;取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化,是因为氢氧化钠与碘发生了反应。(4)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项正确;因为碘易升华,所以冷却后加入碘,可判断淀粉是否完全水解,b项正确;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,再加入新制的氢氧化铜并加热,有砖红色沉淀产生则可判断产物具有还原性,c项正确;唾液中含有淀粉酶,且为中性,淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖,但试管甲在60~80 ℃的水浴加热5~6 min,淀粉酶失活,不能起到催化作用,所以用唾液代替稀硫酸进行实验1,不能观察到有砖红色沉淀产生,d项错误。
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20.某天然氨基酸M是人体必需的氨基酸之一,以甲苯为原料已制得中间产物D,后续合成路线如图:
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已知:① ;
② 。
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请回答下列问题:
(1)E中所含官能团的名称为 。
(2)G+K―→L的反应类型是 。
(3)写出H与足量O2反应生成I的化学方程式: 。
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(4)写出一种符合下列条件的化合物M的同分异构体的结构简式: 。
①含有羧基且羧基连在苯环上;②含有一个甲基;③苯环上只有两个取代基;④核磁共振氢谱峰面积比为1∶1∶2∶2∶2∶3。
(5)请结合以上合成路线,写出以丙酸和上述流程中出现的物质为原料经三步合成丙氨酸( )的合成路线(无机试剂任选)。
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答案:(1)醛基 (2)取代反应
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(5)
A.纤维素葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
B.淀粉葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
C.蛋白质氨基酸人体所需的蛋白质(人体生长发育)
D.DNA完全相同的子代DNA分子(传递遗传信息并控制蛋白质的合成)
⑤⑥⑦
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。故本题选A。
已知:(Ⅰ)RCNRCOOH;
(Ⅱ)。
答案:(1) (2)AC
(3)+CH3OH+H2O
(4)
(3)2+9O2
(4)(或或)
$$