第四章 生物大分子-综合模拟测试卷 2024-2025学年高中化学人教版（2019）选择性必修3

第四章　生物大分子 一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一项符合题目要求) 1.[2024全国新课标卷]文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是(　　) A.羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质 B.松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳 C.竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素 D.大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐 2.[2024江西上饶高二检测]玉米芯、花生壳、木屑等农林副产品是重要的生物质资源,目前人们可以用化学方法使其中的木聚糖转化为木糖等物质。木糖的分子式为C5H10O5,属于醛糖,其分子结构与葡萄糖类似,下列叙述正确的是(　　) A.木糖与葡萄糖互为同系物,葡萄糖和果糖互为同分异构体 B.木糖可通过加氢还原成木糖醇,则木糖醇的系统命名为1,2,3,4,5-戊五醇 C.木糖中所有C、O原子可能共面 D.糖类、蛋白质、核酸在一定条件下均可以水解 3.[2024北京丰台区高二检测]下列说法不正确的是(　　) A.疫苗等生物制剂需要在低温下保存 B.工业上利用油脂在碱性条件下水解生产肥皂 C.蛋白质、氨基酸中均含有 D.脱氧核糖与碱基、磷酸基团共同组成脱氧核糖核苷酸 4.DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用,从案发现场提取DNA样品,可为案件侦破提供证据,其中的生物学原理是(　　) A.不同人体内的DNA所含的碱基种类不同 B.不同人体内的DNA所含的戊糖和磷酸不同 C.不同人体内的DNA的空间结构不同 D.不同人体内的DNA所含的脱氧核糖核苷酸排列顺序不同 5.[2024山东聊城高二检测]下列说法错误的是(　　) A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽 B.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可以鉴别蚕丝和人造丝 C.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也可通过催化加氢转变为氢化油 D.在大豆蛋白溶液中加入硫酸铜溶液或硫酸铵溶液,都能使蛋白质变性 6.下列实验能达到预期目的的是(　　) A.可以用热的浓NaOH溶液来区分植物油和矿物油 B.向经唾液充分作用后的苹果汁中滴入碘化钾检验淀粉的存在 C.将纤维素和硫酸溶液加热水解后的液体取出少许,加入新制的Cu(OH)2并加热,有砖红色沉淀生成,证明水解生成了葡萄糖 D.蛋白质溶液中加入丙酮可以使蛋白质从溶液中析出,再加水又能溶解 7.核糖是合成核酸的重要原料,常见的两种核糖结构简式如图。下列关于核糖的叙述不正确的是(　　) 　CH2OH(CHOH)3CHO D-核糖　　　　　　戊醛糖 A.戊醛糖和D-核糖互为同分异构体 B.它们都能发生酯化反应 C.戊醛糖属于单糖 D.由戊醛糖→脱氧核糖 (CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO)可看成是一个氧化过程 8.纯净的色氨酸为白色或微黄色结晶,微溶于水,易溶于盐酸或氢氧化钠溶液,其结构如图所示。下列关于色氨酸的说法不正确的是(　　) A.色氨酸的分子式为C11H12N2O2 B.色氨酸能发生取代、加成、酯化、中和反应 C.色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为色氨酸与酸、碱都能反应 D.将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下最多可形成三种二肽 9.[2024河南开封高二检测]某种病毒由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由五碳糖、磷酸基和碱基构成。下列说法错误的是(　　) A.核酸是由C、H、O、N、P五种元素组成的小分子有机化合物 B.NaClO溶液可用于消毒,是因为NaClO能使病毒蛋白质变性 C.蛋白质的一级结构与氨基酸的排列顺序有关 D.所有DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶分子数相等,鸟嘌呤与胞嘧啶的分子数相等 10.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,分子式为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.Boc5中一定不含 B.葡萄糖、麦芽糖、蔗糖均能与新制的氢氧化铜反应生成Cu2O C.Boc5是高分子 D.糖类的通式均满足(CH2O)n 11.病毒核酸保存液中的胍盐(可由胍与盐酸反应制得,胍的结构简式如图所示)能使蛋白质变性,胍盐在碱性溶液中水解可得到氨和尿素。下列说法不正确的是(　　) A.蛋白质变性属于物理变化 B.胍的水溶液呈碱性 C.胍中不存在非极性键 D.胍易溶于水 12.某化学实验小组学习了糖类的水解后,设计了如图所示的淀粉的水解实验方案,已知操作2中淀粉水解完全。 下列说法正确的是(　　) A.要证明操作1中淀粉是否开始水解,可在b中加入新制的Cu(OH)2共热 B.要证明操作1中淀粉是否水解完全,应先在b中加入过量NaOH溶液,再滴加碘水 C.通过b、b'中能否产生丁达尔效应,比较淀粉酶和稀硫酸的催化效率 D.可通过渗析法将b'中的淀粉酶回收利用 13.广东名酒“玉冰烧”独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后,浸入肉类“陈肉酝浸”而成。如图为“玉冰烧”的简要酿造流程,下列有关说法错误的是(　　) A.糖化过程中,淀粉是分步水解为单糖的 B.酿造过程最后一步转化为酒精的反应原理为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑ C.操作1为过滤 D.肉类中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富 14.如图是某有机化合物的结构简式。下列说法不正确的是(　　) A.该有机化合物是芳香族化合物 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 15.ADP的结构简式如图所示,下列说法不正确的是(　　) A.虚线框内所有原子共面 B.核磁共振氢谱共有13组吸收峰 C.1 mol ADP与足量NaOH溶液反应时消耗6 mol NaOH D.ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应 二、非选择题(本题包括4小题,共55分) 16.(13分)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物,E是一种治疗心绞痛的药物,由葡萄糖为原料合成E的路线如下: 回答下列问题: (1)A中含有的官能团的名称为　　　　　　。  (2)由B到C的反应类型为　　　　　　　　　　　　。  (3)C的结构简式为　　　　　　　　　　　　。  (4)由D到E的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　。  (5)F是B的同分异构体,7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠溶液反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有　　　　　种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有三组吸收峰。峰面积之比为3∶1∶1的结构简式为　。  17.(12分)某有机化合物含碳、氢、氧、氮四种元素。如图是该有机化合物的球棍模型(其中黑点表示原子,短线表示原子之间的共价键): (1)该有机化合物的分子式为　　　　　　,结构简式为　　　　　　　　　　　　。 (2)该有机化合物可能发生的化学反应有　　　　(填序号)。  ①水解反应　②加聚反应　③取代反应　④消去反应　⑤酯化反应 (3)该有机化合物发生水解反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　。  (4)写出该有机化合物的一种同分异构体,它的分子中含有两个,且是天然蛋白质水解的最终产物之一,则该同分异构体的结构简式为　　　　　　　　　　　　　。 18.(14分)以淀粉为主要原料合成一种有机酸B的合成路线如图所示。 (1)检验反应①是否进行完毕,可使用的试剂是　　　　　　(填字母)。  A.FeCl3溶液 B.碘水 C.新制的Cu(OH)2 D.NaOH溶液 (2)葡萄糖的分子式为　　　　　　,反应⑤的反应类型为　　　　　　。  (3)反应②和③的化学方程式依次为　　　　　　 　　　、　　 　　　　　　　。 (4)X中溶剂为CCl4,则反应④的现象为　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)已知B的相对分子质量为118,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则B的分子式为　　　　　　。  19.(16分)[2023河北卷]2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如下: 已知:+ 回答下列问题: (1)A→B的反应类型为　　　　　　　。  (2)C的结构简式为　　　　　　　　　。  (3)D的化学名称为　　　　　　　　　。  (4)G→H的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　。  (5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式　　　　　　　　　。 (a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积之比为3∶2; (b)红外光谱中存在CO吸收峰,但没有O—H吸收峰; (c)可与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应。 (6)阿伏苯宗是防晒霜的添加剂之一。试以碘甲烷(CH3I)、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯[]为原料,设计阿伏苯宗的合成路线(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)。 阿伏苯宗 参考答案 1.D　解析 羊毛的主要成分为蛋白质,可用于制毛笔,A项正确;松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳,B项正确;竹子的主要成分为纤维素,竹子可用于造纸,故纸的主要成分是纤维素,C项正确;大理石的主要成分是CaCO3,D项错误。 2.B　解析 由题意可知,木糖与葡萄糖分子中的羟基数目不同,不是同类物质,不可能互为同系物,故A错误;由题意可知,木糖为五羟基醛,一定条件下能与氢气发生加成反应生成1,2,3,4,5-戊五醇,故B正确;由题意可知,木糖为五羟基醛,分子中含有多个饱和碳原子,则分子中的碳原子、氧原子不可能共面,故C错误;葡萄糖和木糖都是不能发生水解反应的单糖,故D错误。 3.C　解析 疫苗等生物制剂的成分是蛋白质,需要在低温下保存,防止高温时蛋白质变性,故A正确;油脂为高级脂肪酸甘油酯,能够发生水解反应,则工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应制取肥皂,故B正确;蛋白质中含有,氨基酸中不含肽键,故C错误;脱氧核糖核苷酸是由脱氧核糖与碱基、磷酸基团共同组成的,故D正确。 4.D　解析 DNA是由4种脱氧核糖核苷酸构成的,DNA所含的脱氧核糖核苷酸排列顺序就是遗传信息,不同的人体内的遗传信息不同。 5.D　解析 甘氨酸和丙氨酸混合在一定条件下形成二肽,甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸脱水可形成2种二肽,甘氨酸的羧基与丙氨酸的氨基、甘氨酸的氨基与丙氨酸的羧基可脱水形成2种二肽,共可生成4种二肽,故A正确;蛋白质在燃烧时产生烧焦羽毛的气味,与纤维素在火焰上燃烧时产生的气味不同,人造丝由纤维素经化学处理后制成,可以鉴别蚕丝与人造丝,故B正确;花生油属于植物油,含有,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可通过催化加氢转变为氢化油,故C正确;硫酸铜溶液是重金属盐溶液,在大豆蛋白溶液中加入硫酸铜溶液会使蛋白质发生变性,硫酸铵溶液只会使蛋白质发生盐析,故D错误。 6.A　解析 选项A中植物油水解生成易溶于水的物质,液体不分层,矿物油与NaOH溶液不反应,液体分为两层,因而可以区分;选项B中要检验淀粉的存在应用碘水;选项C未加NaOH中和多余的硫酸;选项D是蛋白质的变性,变性后的蛋白质加水不溶解。 7.D　解析 它们的分子式相同,都为C5H10O5,但结构不同,互为同分异构体,A项正确;分子结构中都有羟基,能发生酯化反应,B项正确;戊醛糖不能再水解,属于单糖,C项正确;戊醛糖(C5H10O5)→脱氧核糖(C5H10O4)减少了一个氧原子,应为还原过程,D项错误。 8.D　解析 根据结构简式可知,色氨酸的分子式为C11H12N2O2,A正确;色氨酸分子中有苯环、羧基、氨基和碳碳双键,能发生取代、加成、酯化、中和反应,B正确;氨基是碱性基团,羧基是酸性基团,则色氨酸微溶于水而易溶于酸或碱溶液是因为色氨酸与酸、碱都能反应,C正确;由于同种氨基酸之间也可形成二肽,则将色氨酸与甘氨酸(NH2CH2COOH)混合,在一定条件下形成的二肽共四种,D错误。 9.A　解析 核酸是由C、H、O、N、P五种元素组成的生物大分子,A错误;NaClO溶液可用于消毒,是因为NaClO具有强氧化性,能使病毒蛋白质变性,B正确;蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序是蛋白质的一级结构,C正确;DNA分子中碱基按腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,即腺嘌呤与胸腺嘧啶数目相等、鸟嘌呤与胞嘧啶数目相等,D正确。 10.A　解析 因为该分子为非肽类分子,故不含肽键,A正确。蔗糖不含醛基,B错误。Boc5分子式为C54H52N4O16S2,不是高分子,C错误。蔗糖的分子式为C12H22O11,不满足通式(CH2O)n,D错误。 11.A　解析 蛋白质变性属于化学变化,A错误;胍含有碱性基团氨基,可以和盐酸反应生成胍盐,胍的水溶液呈碱性,B正确;胍中有CN、C—N、N—H,均为极性键,没有非极性键,C正确;胍中含有氮原子,氮原子上连接氢原子,和水分子间能形成氢键,所以胍易溶于水,D正确。 12.D　解析 b中含有硫酸,能与新制的Cu(OH)2反应,所以检验水解产物时,应该先加入NaOH溶液将硫酸中和,A错误;由于I2能与NaOH反应,所以用碘水检验淀粉时,不能先加入NaOH溶液,B错误;淀粉酶的成分是蛋白质,且淀粉和蛋白质都属于高分子,二者溶于水形成的胶体均能产生丁达尔效应,故不能比较淀粉酶和稀硫酸的催化效率,C错误;操作2中淀粉完全水解为葡萄糖,葡萄糖可以通过半透膜,淀粉酶为高分子,不能通过半透膜,所以可用渗析法进行分离提纯,D正确。 13.C　解析 糖化过程中,淀粉首先水解成二糖,再水解为单糖,A正确;大米中的淀粉最终水解为葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下生成乙醇和二氧化碳,反应的化学方程式正确,B正确;操作1是从醪液中得到浓度更高的初酒,从溶液中得到乙醇,应采用蒸馏操作,C错误;肉类中的油脂溶于乙醇中,可改善酒的香气和口感,D正确。 14.B　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。 15.B　解析 虚线框内有1个全部以单键存在的N原子外,其余C、N均为sp2杂化,故虚线框内所有原子共面,A正确;根据结构特点可知,最左侧2个羟基是相同的,分子中共有12个不同环境的氢原子,故核磁共振氢谱共有12组吸收峰,B错误;1 mol ADP水解后生成2 mol H3PO4,与氢氧化钠反应可消耗6 mol NaOH,C正确;ADP中含有羟基,一定条件下可发生氧化、消去、取代反应,分子中含有不饱和键,能发生加成反应,D正确。 16.答案 (1)羟基　(2)取代反应 (3) (4)+NaOH+CH3COONa (5)9　 解析 葡萄糖的分子式为C6H12O6,催化加氢得到 CH2OH(CHOH)4CH2OH,故A中含有官能团的名称为羟基。B到C实质上是CH3COOH和B中的部分羟基发生酯化(取代)反应。根据C的分子式为C8H12O5,B中只有一个—OH与CH3COOH发生酯化反应,故C的结构简式为。C→D是浓硝酸和C中的羟基发生酯化反应,故D的结构简式为。根据E的结构简式分析,D到E的化学方程式为+NaOH+CH3COONa。F是B的同分异构体,故F的相对分子质量为146,7.30 g F为0.05 mol,与足量饱和NaHCO3溶液反应释放出2.24 L CO2(标准状况),则一个F分子中含有2个—COOH,结合F的分子式可知,其结构有、、、、、、、、共9种,其中核磁共振氢谱有三组吸收峰,峰面积之比为3∶1∶1的结构简式为(或写成)。 17.答案 (1)C5H11NO2　CH3CH2CONHCH2CH2OH (2)①③④⑤ (3)CH3CH2CONHCH2CH2OH+H2OCH3CH2COOH+H2NCH2CH2OH (4) 解析 (1)形成一个共价键的为氢原子,形成两个共价键的为氧原子,形成三个共价键的为氮原子,形成四个共价键的为碳原子。 (4)所写物质应为天然蛋白质水解的产物,即为α-氨基酸,故可表示为。由题意知,—C3H7中应含有一个,故—C3H7的结构只能为。 18.答案 (1)B (2)C6H12O6　取代反应 (3)2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O　C2H5OHCH2CH2↑+H2O (4)溴的四氯化碳溶液变浅或褪色 (5)C4H6O4 解析 本流程的目的是以淀粉为原料,通过水解、分解、氧化、消去反应等一系列过程制取丁二酸。先使淀粉在无机酸的催化作用下制取葡萄糖,再使葡萄糖在酒化酶的催化作用下分解为乙醇和二氧化碳,乙醇催化氧化可制得乙醛(A);乙醇在浓硫酸、170 ℃的条件下发生消去反应生成乙烯和水,乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br与NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN,NCCH2CH2CN在酸性条件下水解,便可得到HOOCCH2CH2COOH。 (1)检验反应①是否进行完毕,需要检验淀粉是否存在,所以可使用的试剂是碘水,故选B。 (2)葡萄糖的分子式为C6H12O6,反应⑤为BrCH2CH2Br与NaCN发生反应生成NCCH2CH2CN和NaBr,所以反应类型为取代反应。 (3)反应②为乙醇催化氧化制得乙醛的反应,反应③为乙醇在浓硫酸、170 ℃的条件下发生消去反应生成乙烯和水的反应,化学方程式依次为2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O、C2H5OHCH2CH2↑+H2O。 (4)X中溶剂为CCl4,发生的是CH2CH2与Br2的加成反应,生成物BrCH2CH2Br呈无色,则反应④的现象为溴的四氯化碳溶液变浅或褪色。 (5)1 mol有机化合物B中,n(C)= mol≈4 mol,n(H)= mol≈6 mol,n(O)= mol≈4 mol,从而得出B的分子式为C4H6O4。 19.答案 (1)加成反应(或还原反应) (2)CH3OOCCH2CH2COOH (3)丁二酸二甲酯 (4)+4NaOH+2CH3OH+2H2O (5) (6) 解析 根据题中合成路线图可知,与H2在催化剂存在时发生加成反应生成,与CH3OH反应生成C,C的分子式为C5H8O4,则C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;C与CH3OH在酸存在下反应生成D;F与I2/KI、H2O2发生芳构化反应生成G,G的分子式为C10H10O6,G在NaOH/H2O条件下加热时反应生成H,H在H+/H2O条件下反应生成DHTA,结合DHTA的结构简式可知,G的结构简式为,H的结构简式为。 (1)对比A、B的结构简式可知,A→B为A与H2发生加成反应(或还原反应)生成B。 (2)根据分析,C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH。 (3)D的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3,D中官能团为酯基,D的化学名称为丁二酸二甲酯。 (4)根据上述分析可知,G的结构简式为,H的结构简式为 ,G→H的化学方程式为+4NaOH +2CH3OH+2H2O。 (5)G的分子式为C10H10O6,G的同分异构体的红外光谱中存在CO吸收峰,但没有O—H吸收峰,能与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应,G的同分异构体中含有、不含—OH,G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积之比为3∶2,则符合条件的G的同分异构体的结构简式为。 (6)对比与、CH3I、的结构简式,结合题给信息可知,可由与在1)NaNH2、2)H+/H2O条件下合成得到;可由与CH3I发生取代反应制得;可由先被酸性KMnO4溶液氧化反应生成,再与CH3OH发生酯化反应制得。则合成路线为: 9 学科网（北京）股份有限公司 $$