内容正文:
专题12 糖类的组成、结构和性质
一、糖类的组成和分类
1.结构与组成
从分子结构上看,糖类是 、 和它们的脱水缩合物。其组成大多以通式 表示,过去曾称其为碳水化合物。
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,可对糖类进行分类。
(1)单糖:凡是 的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)寡糖或低聚糖:1 mol糖水解后能产生 单糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol糖水解后能产生 mol以上单糖,如淀粉、纤维素和糖原等。
二、单糖
1.葡萄糖
(1)分子组成和结构特点。
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
(2)葡萄糖的化学性质:葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
①氧化反应。
ⅰ.生理氧化或燃烧: C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 804 kJ· mol-1
ⅱ.被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH 。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH 。
②加成反应: CH2OH(CHOH)4CHO+H2 。
③酯化反应。
CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOH 。
④发酵成醇:2C2H5OH+2CO2↑。
2.果糖
果糖在水果和蜂蜜中含量较高,它比蔗糖的甜度高,广泛应用于食品和医药的生产中。
纯净的果糖为 色晶体, 溶于水,吸湿性强。果糖的分子式为C6H12O6,是葡萄糖的 。果糖是一种多羟基 ,属于酮糖。
3.核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。
三、二糖
1.蔗糖
(1)蔗糖的组成、结构和物理性质:蔗糖是自然界中分布最广的一种 ,是由1分子 和1分子 脱水形成的,蔗糖的分子式为 , 色 体, 溶于水, 溶于乙醇,甜味仅次于 。
(2) 蔗糖的:在 的作用下,蔗糖可水解成 和 ,水解反应的化学方程式为: + +。
2.麦芽糖
(1) 麦芽糖的组成结构和性质:麦芽糖的分子式为 ,与蔗糖互为 ,是由两分子 脱水形成的。
①麦芽糖的水解反应:麦芽糖水解反应的化学方程式为:+H2O。
②麦芽糖的还原反应:麦芽糖分子中含醛基,能发生银镜反应,是一种 二糖。蔗糖分子中不含醛基,是一种 二糖,但其水解产物能发生银镜反应。
(2)糖类还原的实验探究:认识蔗糖、麦芽糖和蔗糖水解产物的还原性实验
实验步骤
实验现象
结论解释
加入蔗糖的试管无明显现象,加入麦芽糖的试管产生砖红色沉淀
蔗糖分子内无醛基,是非还原糖;麦芽糖分子内有醛基,是还原糖
加入银氨溶液的试管产生光亮的银镜;加入新制Cu(OH)2的试管产生砖红色沉淀
蔗糖水解产物中有还原糖
四、多糖
1.淀粉
(1)淀粉的组成、性质和用途
(2)淀粉水解程度的判断方法:用银氨溶液或新制Cu(OH)2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。
实验步骤如下:
淀粉溶液水解液中和液现象A
现象B
实验现象及结论:
现象A
现象B
结论
1
未出现银镜
溶液变蓝色
淀粉尚未水解
2
出现银镜
溶液变蓝色
淀粉部分水解
3
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
2.纤维素
纤维素的组成、性质和用途
【例1】(2023·2024山东济南·模拟预测)下列有关糖类的说法正确的是( )
A.糖类都符合通式Cn(H2O)m
B.符合通式Cn(H2O)m的都是糖类
C.糖类物质都有甜味
D.糖类是人类维持生命的六大类营养素之一
【例2】(24-25高三上·浙江·阶段练习)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构
则下列说法正确的是
A.水溶液中主要存在的是环状葡萄糖
B.葡萄糖可以氧化银氨溶液产生银镜
C.很多多糖中的单糖单元多以链状结构的形式存在
D.α/β-D-吡喃葡萄糖物理性质相同
【例3】(23-24高二下·江苏扬州·阶段练习)葡萄糖的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1mL2%AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,在60~70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法正确的是
A.步骤1中生成白色沉淀的离子反应方程式为
B.步骤1、2说明向氨水中滴加少量AgNO3溶液无浑浊现象
C.步骤3中产生银镜说明葡萄糖具有强还原性,蔗糖也能发生该反应
D.试管在实验前可用热的纯碱溶液清洗,而实验后可用稀盐酸清洗
【例4】(23-24高二下·浙江台州·期末)观察淀粉水解的实验,思考并回答下列问题:
实验1:探究淀粉在稀硫酸催化下的水解程度,并检验水解产物中的还原性糖.
已知:淀粉、碘水混合液的颜色变化随温度变化为
(1)为检验还原性糖,需配制新制氢氧化铜悬浊液,具体操作如下:取洁净的试管,加入2mol
(填序号,下同),滴加5滴 ,得到新制的Cu(OH)2悬浊液。
①10%NaOH溶液 ②5%CuSO4溶液
(2)加入NaOH溶液的作用是 。
(3)为粗略了解淀粉的水解程度,应取等量 两支试管的溶液,加入等量的碘水进行对比实验。
A.a B.b C.c D.d E.e
实验2:酿酒过程中,监测不同温度下淀粉进行糖化发酵后总糖含量(麦芽糖、葡萄糖的质量分数总和)的变化数据(图1),以及下淀粉糖化发酵过程中总糖含量随时间变化的数据(图2)。
(4)下淀粉糖化发酵后总糖含量缓慢降低,结合反应从速率角度分析可能原因 。
1.下列有关糖类的说法错误的是
A.糖类在自然界中分布广泛,如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素
B.单糖是分子组成简单的糖
C.常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖
D.在加热条件下,葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
2.《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为埤”。以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等营养物质。下列说法错误的是
A.淀粉水解的最终产物为葡萄糖
B.支链淀粉含量很高的一些谷物,食用时有比较黏的口感
C.甜味剂都属于糖类
D.与传统的以淀粉为原料生产燃料乙醇相比,以纤维素为原料具有原料成本低、来源广泛等优点
3.下列叙述正确的是
A.糖类一定只含有C、H、O三种元素,但只含有C、H、O三种元素的不一定是糖类
B.糖类都可以用Cm(H2O)n表示,但符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类
C.糖类都有甜味,但有甜味的物质不一定是糖类
D.糖类一定为多羟基醛或多羟基酮,非多羟基醛或多羟基酮的物质一定不是糖类
4.糖是自然界中最丰富的有机化合物,是人类赖以生存的基础物质。下列说法错误的是
A.“南方有肝睹(甘蔗)之林……促节多汁,甜如蜜,咋啮其汁令人润泽……多则伤人”所说的是蔗糖,它味道甜美,但多吃会引起肥胖、高血压、龋齿等疾病
B.“井底屠酥浸旧方,床头冬酿(蜂蜜)压琼浆”所说的冬酿的主要成分是葡萄糖和果糖
C.糖精、木糖醇、甜味素、甜蜜素等都是甜度较高的糖类物质
D.最早使用的使红糖脱色的物质是黄泥浆,利用了黄泥浆的吸附性
5.葡萄糖在生物体内会发生分子内反应形成葡萄糖的半缩醛(如图所示),物质A和B分别为两种葡萄糖半缩醛。下列说法正确的是
A.葡萄糖半缩醛中含有羟基、醚键,该葡萄糖溶液不能发生银镜反应
B.葡萄糖半缩醛的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
C.A分子中不存在手性碳原子
D.葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H10O6
6.葡萄糖和果糖生成蔗糖的反应为:
下列关于该反应中有机物的性质或结构的说法不正确的是
A.可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖
B.葡萄糖与果糖为同分异构体,葡萄糖与蔗糖为同系物
C.如果使用浓硫酸做催化剂,反应过程中可能产生刺激性气味的气体
D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子
7.糖类在生命活动中起着重要的作用,关于葡萄糖(如图),下列说法不正确的是
A.含有6个手性碳原子
B.能与银氨溶液在加热的条件下发生银镜反应,体现还原性
C.可以发生酯化、氧化、加成等反应
D.与果糖互为同分异构体
8.在葡萄糖水溶液中,存在着链式结构和两种氧环式结构的平衡,如图所示。
下列说法不正确的是
A.葡萄糖在水中溶解性较好的原因是其可以与水形成氢键
B.β-D-葡萄糖水溶液不能发生银镜反应
C.氧环式结构的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
D.葡萄糖分子间反应可生成麦芽糖
9.葡萄糖的结构简式为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,其对应的性质中不正确的是
A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生酯化反应
C.能发生银镜反应 D.可与小苏打溶液反应,产生气泡
10.有广告称某品牌的八宝粥(含糯米、红豆、桂圆)不含糖,适合糖尿病患者食用。你认为下列判断错误的是
A.该广告有可能误导消费者,不能盲从广告的宣传
B.糖尿病患者应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
C.不含糖不等于没有糖类物质,糖尿病患者食用时需谨慎考虑
D.医院常用新制氢氧化铜悬浊液检查是否患有糖尿病
11.下列实验操作组合能检验淀粉是否完全水解的是
①加入碘水 ②加入NaOH溶液,将溶液调至碱性 ③冷却后将溶液分成两份 ④另取一份溶液 ⑤在试管中加入0.5g淀粉和4 mL 2 mol/LH2SO4溶液 ⑥加热 ⑦取其中1份溶液 ⑧加入少量新制的Cu(OH)2
A.⑤⑥③⑦②①④⑧ B.⑤⑥③⑦②⑧④②①
C.⑤⑥③⑦②⑧④① D.⑤⑥③⑦①④②⑧⑥
12.下列关于银镜反应的实验说法,正确的是
A.试管先用烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤
B.向2%的稀氨水中滴入2%的AgNO3溶液,配得银氨溶液
C.采用直接加热
D.可用浓盐酸洗去银镜
13.葡萄糖的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1mL2%AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,在60~70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法正确的是
A.可用稀硝酸洗涤除去试管壁上残留的银
B.步骤1中生成白色沉淀的离子反应方程式为Ag++OH- = AgOH↓
C.步骤2所得溶液中大量存在Ag+、NO3-、OH-、NH4+
D.步骤3中产生银镜说明葡萄糖中含有羟基
14.某同学利用相关实验现象分析苹果中的物质成分,下列推测不合理的是
选项
实验现象
推测
A
向苹果泥中滴加KIO3溶液,未变蓝
不含淀粉
B
苹果具有香味
含有低级酯
C
切开苹果,放置一段时间,果肉颜色变深
含有还原性物质
D
向盛有苹果汁的试管中加入适量NaOH溶液,再与新制的银氨溶液水浴加热,在试管内壁形成光亮的银镜
含有葡萄糖
A.A B.B C.C D.D
15.分子结构修饰是指不改变分子的主体骨架,保持分子的基本结构不变,仅改变分子结构中的某些基团而得到新分子的过程,此法在药物设计与合成中有广泛的应用。如图为蔗糖分子修饰得到的三氯蔗糖,下列有关说法正确的是
A.蔗糖和三氯蔗糖均易溶于水,且只有蔗糖能与H2O分子间形成分子间氢键
B.蔗糖可以通过与Cl2发生取代反应生成三氯蔗糖
C.蔗糖和三氯蔗糖中均含有手性碳原子,含有手性原子的分子一定是手性分子
D.三氯蔗糖的甜度是蔗糖的600倍,这种甜度的改变与氯原子有关
16.据《自然》杂志报道,在300~400 ℃的高温下,将砂糖(主要成分为蔗糖)等碳水化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间的“半成品碳”状态,再放进硫酸溶液中高温加热,能生成一种叫“焦糖烯”的物质,其分子式为C36H50O25。下列有关说法正确的是
A.焦糖烯能使溴水褪色
B.“半成品碳”是碳元素的一种新单质
C.蔗糖溶液与新制的氢氧化铜混合加热有砖红色沉淀生成
D.焦糖烯是一种新型烯烃
17.下列关于验证蔗糖属于非还原糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法正确的是
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:⑤④
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
18.麦芽糖主要存在于发芽的谷粒中,其中α-D-(+)-麦芽糖的结构如图所示,下列相关说法正确的是
A.麦芽糖是一种常见的低聚糖
B.如图麦芽糖分子结构中无醛基,因此属于非还原性糖
C.麦芽糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合形成
D.将麦芽糖水解液调至碱性后,可发生银镜反应,证明部分麦芽糖发生了水解
19.蔗糖与不同浓度的硫酸可发生:①水解反应;②脱水反应;③加成反应;④取代反应;⑤加聚反应。正确的是( )
A.①② B.③④ C.③⑤ D.③④⑤
20.下列各组物质可用银氨溶液鉴别的是( )
A.淀粉和纤维素 B.葡萄糖和蔗糖
C.蔗糖和淀粉 D.葡萄糖和麦芽糖
21.中国科学院完成不依赖植物的光合作用,直接以CO2与H2为原料合成淀粉。下列关于淀粉的说法不正确的是
A.淀粉是一种多糖,水解可以得到葡萄糖
B.淀粉是重要的工业原料,也是人类重要的能量来源
C.淀粉和纤维素的组成通式都是(C6H10O5)n,二者不互为同分异构体
D.科学家利用催化剂使CO2和H2合成淀粉,若改良催化剂可以提高合成转化率
22.下列说法正确的是
A.碘化钾溶液能使淀粉显蓝色
B.淀粉和纤维素不互为同分异构体
C.用淀粉制乙醇仅发生了水解反应
D.淀粉和纤维素都可用表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
23.直链淀粉的结构简式如图所示。下列有关说法中错误的是
A.淀粉溶液遇碘水变蓝色
B.淀粉属于多糖,满足通式Cx(H2O)y
C.淀粉能与银氨溶液反应生成银镜
D.淀粉的最终水解产物可表示为CH2OH(CHOH)4CHO
24.淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产,淀粉合成与积累涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控,理论能量转化效率不超过2%。2021年9月,我国科学家不依赖植物光合作用,以二氧化碳、电解产生的氢气为原料,成功生产出淀粉,这大大缩短了光合链路,只需要11步就能产出淀粉。下列说法不正确的是
A.淀粉溶液中加入加碘食盐,溶液变蓝
B.人工合成淀粉能量转化效率比自然光合作用高
C.人工合成淀粉有助于我国早日实现“碳中和”目标
D.绿色化学的核心是从源头上消除和减少生产活动对环境的污染
25.唐代张九龄诗句“松叶堪为酒,春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质,下列有关说法错误的是
A.淀粉、乙醇所含元素种类相同
B.淀粉、麦芽糖都能发生水解反应,最终生成葡萄糖
C.葡萄糖、麦芽糖都能被新制的Cu(OH)2氧化
D.蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体
26.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下:
下列说法中正确的是
A.淀粉、油脂和蛋白质都属于高分子化合物,都能发生水解反应
B.淀粉和纤维素通式都是(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
C.葡萄糖既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应
D.取步骤II的水解液,加少量新制氢氧化铜悬浊液加热无明显现象,说明没有得到葡萄糖
27.某学生设计了四种实验方案,其中方案设计和结论都正确的是
A.淀粉溶液水解液溶液变蓝。结论:淀粉完全没有水解
B.淀粉溶液水解液无红色沉淀。结论:淀粉完全水解
C.淀粉溶液水解液中和液有红色沉淀。结论:淀粉已水解
D.淀粉溶液水解液无现象。结论:淀粉没有水解
28.为检验淀粉水解的情况,进行如图所示的实验。试管甲和试管丙均在60~80℃加热5~6min,试管乙不加热,待试管中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1:取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜悬浊液,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。
(1)下列说法正确的是 (填序号)
a.淀粉和纤维素在酸的催化作用下完全水解后的产物都是葡萄糖
b.淀粉、纤维素属于高分子化合物
c.淀粉在唾液淀粉酶的作用下可发生水解
d.糖类都具有相同的官能团
(2)甲和丙采用 加热,淀粉水解的化学方程式为 。
(3)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。
(4)实验1失败的原因是 。
(5)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是 (用化学方程式表示)。
29.《本草纲目》对酿酒有如下记载:“……。近时惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取。……”。下列相关说法错误的是
A.酿酒过程包含淀粉水解和葡萄糖分解
B.酿酒时温度越高产量越高
C.“曲”是指酿酒过程中添加的酶
D.文中涉及了蒸馏操作
30.有机物是产生生命的物质基础,所有的生命体都含有机化合物。生物体内的新陈代谢和生物的遗传都涉及有机化合物的转变。结合如图所示转化关系,回答下列问题。
(1)A是一种遇到碘水能变蓝的多糖,A的名称是 。
(2)B能够在加热条件下与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀,但不能发生水解反应,则B中官能团的名称为 。
(3)C、D是生活中两种常见的有机物,二者在一定条件下反应生成有香味的F,写出这一反应的化学方程式: ;写出C转化为E的化学方程式: 。
(4)只用一种试剂(可加热)就能鉴别B、C、D三种物质,这种试剂是 。
试卷第14页,共14页
试卷第13页,共14页
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专题12 糖类的组成、结构和性质
一、糖类的组成和分类
1.结构与组成
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。其组成大多以通式Cm(H2O)n表示,过去曾称其为碳水化合物。
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,可对糖类进行分类。
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)寡糖或低聚糖:1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖,如淀粉、纤维素和糖原等。
二、单糖
1.葡萄糖
(1)分子组成和结构特点。
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
单糖
(2)葡萄糖的化学性质:葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
①氧化反应。
ⅰ.生理氧化或燃烧: C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 804 kJ· mol-1
ⅱ.被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。
②加成反应: CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH。
③酯化反应。
CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O。
④发酵成醇:2C2H5OH+2CO2↑。
2.果糖
果糖在水果和蜂蜜中含量较高,它比蔗糖的甜度高,广泛应用于食品和医药的生产中。
纯净的果糖为无色晶体,易溶于水,吸湿性强。果糖的分子式为C6H12O6,是葡萄糖的同分异构体。果糖是一种多羟基酮,属于酮糖。
3.核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。
三、二糖
1.蔗糖
(1)蔗糖的组成、结构和物理性质:蔗糖是自然界中分布最广的一种二糖,是由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水形成的,蔗糖的分子式为C12H22O11,无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,甜味仅次于果糖。
(2) 蔗糖的:在酸或酶的作用下,蔗糖可水解成葡萄糖和果糖,水解反应的化学方程式为:
+H2O+。
2.麦芽糖
(1) 麦芽糖的组成结构和性质:麦芽糖的分子式为C12H22O11,与蔗糖互为同分异构体,是由两分子葡萄糖脱水形成的。
①麦芽糖的水解反应:麦芽糖水解反应的化学方程式为:+H2O。
②麦芽糖的还原反应:麦芽糖分子中含醛基,能发生银镜反应,是一种还原二糖。蔗糖分子中不含醛基,是一种非还原二糖,但其水解产物能发生银镜反应。
(2)糖类还原的实验探究:认识蔗糖、麦芽糖和蔗糖水解产物的还原性实验
实验步骤
实验现象
结论解释
加入蔗糖的试管无明显现象,加入麦芽糖的试管产生砖红色沉淀
蔗糖分子内无醛基,是非还原糖;麦芽糖分子内有醛基,是还原糖
加入银氨溶液的试管产生光亮的银镜;加入新制Cu(OH)2的试管产生砖红色沉淀
蔗糖水解产物中有还原糖
四、多糖
1.淀粉
(1)淀粉的组成、性质和用途
(2)淀粉水解程度的判断方法:用银氨溶液或新制Cu(OH)2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。
实验步骤如下:
淀粉溶液水解液中和液现象A
现象B
实验现象及结论:
现象A
现象B
结论
1
未出现银镜
溶液变蓝色
淀粉尚未水解
2
出现银镜
溶液变蓝色
淀粉部分水解
3
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
2.纤维素
纤维素的组成、性质和用途
【例1】(2023·2024山东济南·模拟预测)下列有关糖类的说法正确的是( )
A.糖类都符合通式Cn(H2O)m
B.符合通式Cn(H2O)m的都是糖类
C.糖类物质都有甜味
D.糖类是人类维持生命的六大类营养素之一
【答案】D
【详解】A. 不符合Cn(H2O)m这一通式的物质也可能属于糖类,如脱氧核糖C5H10O4、鼠李糖C6H12O5,故A错误;
B.糖类俗称碳水化合物,大都可用Cn(H2O)m来表示,但符合这一通式的不一定都是糖,如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3[C2(H2O)2]等,故B错误;
C.糖不一定有甜味,如多糖:淀粉、纤维素等,故C错误;
D.人体的六大营养物质是:水、无机盐、蛋白质、脂肪、糖类和维生素,糖类是人类维持生命的营养素之一,故D正确;
故答案选D。
【例2】(24-25高三上·浙江·阶段练习)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构
则下列说法正确的是
A.水溶液中主要存在的是环状葡萄糖
B.葡萄糖可以氧化银氨溶液产生银镜
C.很多多糖中的单糖单元多以链状结构的形式存在
D.α/β-D-吡喃葡萄糖物理性质相同
【答案】A
【详解】A.在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中主要存在的是环状葡萄糖,A正确;
B.链状葡萄糖分子中含有醛基,可以还原银氨溶液产生银镜,B错误;
C.绝大多数葡萄糖以环状形式存在,很多多糖中的单糖单元多以环状结构的形式存在,C错误;
D.α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖互为手性异构体,两者的物理性质(如熔点、沸点、密度等)基本相同,但它们的旋光性不同,则α/β-D-吡喃葡萄糖物理性质不完全相同,D错误;
故答案选A。
【例3】(23-24高二下·江苏扬州·阶段练习)葡萄糖的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1mL2%AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,在60~70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法正确的是
A.步骤1中生成白色沉淀的离子反应方程式为
B.步骤1、2说明向氨水中滴加少量AgNO3溶液无浑浊现象
C.步骤3中产生银镜说明葡萄糖具有强还原性,蔗糖也能发生该反应
D.试管在实验前可用热的纯碱溶液清洗,而实验后可用稀盐酸清洗
【答案】B
【详解】A.步骤1产生白色沉淀的离子反应方程式为Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+,A错误;
B.在氨水中滴加少量硝酸银溶液,硝酸银与氨水反应生成络合物[Ag(NH3)2]OH,无明显现象,B正确;
C.蔗糖不能发生银镜反应,葡萄糖能发生银镜反应,C错误;
D.实验后可以用具有强氧化性的硝酸溶解试管壁上的Ag,Ag与稀盐酸不反应,不能用稀盐酸洗去,D错误;
故答案选B。
【例4】(23-24高二下·浙江台州·期末)观察淀粉水解的实验,思考并回答下列问题:
实验1:探究淀粉在稀硫酸催化下的水解程度,并检验水解产物中的还原性糖.
已知:淀粉、碘水混合液的颜色变化随温度变化为
(1)为检验还原性糖,需配制新制氢氧化铜悬浊液,具体操作如下:取洁净的试管,加入2mol
(填序号,下同),滴加5滴 ,得到新制的Cu(OH)2悬浊液。
①10%NaOH溶液 ②5%CuSO4溶液
(2)加入NaOH溶液的作用是 。
(3)为粗略了解淀粉的水解程度,应取等量 两支试管的溶液,加入等量的碘水进行对比实验。
A.a B.b C.c D.d E.e
实验2:酿酒过程中,监测不同温度下淀粉进行糖化发酵后总糖含量(麦芽糖、葡萄糖的质量分数总和)的变化数据(图1),以及下淀粉糖化发酵过程中总糖含量随时间变化的数据(图2)。
(4)下淀粉糖化发酵后总糖含量缓慢降低,结合反应从速率角度分析可能原因 。
【答案】(1) ① ②
(2)调节溶液呈碱性,便于后续实验
(3)AC
(4)葡萄糖分解为乙醇的反应速率大于淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖的反应速率
【分析】淀粉溶液在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖,冷却后加入NaOH溶液中和过量的硫酸,再加入新制的氢氧化铜悬浊液加热,看到红色沉淀生成,证明有葡萄糖产生。
【详解】(1)葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应需要在碱性条件下进行,配制新制氢氧化铜悬浊液要求碱过量,具体操作如下:取洁净的试管,先加入2mL 10%NaOH溶液,再滴加5滴5%CuSO4溶液;
(2)c→d加入NaOH溶液的作用是中和过量的硫酸,调节溶液呈碱性,便于后续实验;
(3)a中是淀粉溶液遇碘变蓝色,c是水解后的溶液,若完全水解只有葡萄糖,部分水解有葡萄糖和未水解的淀粉存在,d中加入了NaOH溶液呈碱性,I2与NaOH溶液反应,为粗略了解淀粉的水解程度,应取等量a、c两支试管的溶液,加入等量的碘水进行对比实验;
(4)酿酒过程包括淀粉的水解生成葡萄糖和麦芽糖以及葡萄糖转化为乙醇两步反应,28°C下淀粉糖化发酵36h后总糖含量缓慢降低,可能原因是:葡萄糖分解为乙醇的反应速率大于淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖的反应速率。
1.下列有关糖类的说法错误的是
A.糖类在自然界中分布广泛,如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素
B.单糖是分子组成简单的糖
C.常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖
D.在加热条件下,葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
【答案】B
【详解】A.糖类在自然界中分布广泛,如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素都属于多糖,A正确;
B.单糖是不能水解的糖,B错误;
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖是最常见的二糖,分子式均为C12H22O11,互为同分异构体,C正确;
D.葡萄糖分子中含有醛基,具有强的还原性,在加热条件下,葡萄糖可与新制的氢氧化铜发生氧化还原反应而产生砖红色Cu2O沉淀,D正确;
故答案选B。
2.《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为埤”。以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等营养物质。下列说法错误的是
A.淀粉水解的最终产物为葡萄糖
B.支链淀粉含量很高的一些谷物,食用时有比较黏的口感
C.甜味剂都属于糖类
D.与传统的以淀粉为原料生产燃料乙醇相比,以纤维素为原料具有原料成本低、来源广泛等优点
【答案】C
【详解】A.淀粉水解生成一系列产物,最终生成葡萄糖,故A正确;
B.支链淀粉含量很高的一些谷物,如糯米、糯玉米等,在食用时有比较黏的口感,故B正确;
C.阿斯巴甜、糖精钠均是甜味剂,但前者含有C、H、O、N元素,后者含有C、H、O、N、S、Na元素,二者均不属于糖类,故C错误;
D.利用秸秆生产燃料乙醇,主要包括原料预处理、纤维素水解、糖类发酵和蒸馏脱水等过程,与传统的以淀粉为原料生产燃料乙醇相比,以纤维素为原料具有原料成本低、来源广泛等优点,故D正确;
故答案选C。
3.下列叙述正确的是
A.糖类一定只含有C、H、O三种元素,但只含有C、H、O三种元素的不一定是糖类
B.糖类都可以用Cm(H2O)n表示,但符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类
C.糖类都有甜味,但有甜味的物质不一定是糖类
D.糖类一定为多羟基醛或多羟基酮,非多羟基醛或多羟基酮的物质一定不是糖类
【答案】A
【详解】A.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的物质,则糖类一定只含有C、H、O三种元素;乙醇、乙酸等烃的含氧衍生物都含有C、H、O三种元素,但都不属于糖类,故A正确;
B.少数糖类不符合Cm(H2O)n,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等,故B错误;
C.糖类不一定都有甜味,如多糖淀粉和纤维素都没有甜味,故C错误;
D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物,所以糖类不一定都是多羟基醛或多羟基酮,故D错误;
故答案选A。
4.糖是自然界中最丰富的有机化合物,是人类赖以生存的基础物质。下列说法错误的是
A.“南方有肝睹(甘蔗)之林……促节多汁,甜如蜜,咋啮其汁令人润泽……多则伤人”所说的是蔗糖,它味道甜美,但多吃会引起肥胖、高血压、龋齿等疾病
B.“井底屠酥浸旧方,床头冬酿(蜂蜜)压琼浆”所说的冬酿的主要成分是葡萄糖和果糖
C.糖精、木糖醇、甜味素、甜蜜素等都是甜度较高的糖类物质
D.最早使用的使红糖脱色的物质是黄泥浆,利用了黄泥浆的吸附性
【答案】C
【详解】A. 蔗糖多吃会引起肥胖、高血压、龋齿等疾病,故A正确;
B. 蜂蜜是一种成分极为复杂的糖类复合体,主要成分是葡萄糖和果糖,故B正确;
C. 糖精是1,2-苯并异噻唑-3(2H)-酮1,1-二氧化物钠盐二水合物,甜蜜素是环己基氨基磺酸钠,木糖醇是多羟基醇类物质;甜味素是L-天冬氨酞-L-苯丙氨酸甲酯都是甜度较高的物质,但都不属于糖类,故C错误;
D. 最早使用的使红糖脱色的物质是黄泥浆,利用了黄泥浆的吸附性,故D正确;
故答案选C。
5.葡萄糖在生物体内会发生分子内反应形成葡萄糖的半缩醛(如图所示),物质A和B分别为两种葡萄糖半缩醛。下列说法正确的是
A.葡萄糖半缩醛中含有羟基、醚键,该葡萄糖溶液不能发生银镜反应
B.葡萄糖半缩醛的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
C.A分子中不存在手性碳原子
D.葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H10O6
【答案】B
【详解】A.由题意可知,葡萄糖溶液中存在葡萄糖半缩醛和葡萄糖,葡萄糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,故A错误;
B.由结构简式可知,葡萄糖分子含有的醛基与羟基发生加成反应生成葡萄糖半缩醛,故B正确;
C.由结构简式可知,A分子中含有如图*所示的5个手性碳原子:,故C错误;
D.由结构简式可知,葡萄糖半缩醛A和B的分子式均为C6H12O6,故D错误;
故答案选B。
6.葡萄糖和果糖生成蔗糖的反应为:
下列关于该反应中有机物的性质或结构的说法不正确的是
A.可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖
B.葡萄糖与果糖为同分异构体,葡萄糖与蔗糖为同系物
C.如果使用浓硫酸做催化剂,反应过程中可能产生刺激性气味的气体
D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子
【答案】B
【详解】A.红外光谱可以鉴定分子的化学键和官能团,可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖,A正确;
B.结构相似、分子组成相差一个或多个CH2的化合物互称同系物,葡萄糖与蔗糖不互为同系物,B错误;
C.浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸作催化剂会发生氧化还原反应,生成物有刺激性气味SO2气体,C正确;
D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子,如中“*”所示,D正确;
故答案选B。
7.糖类在生命活动中起着重要的作用,关于葡萄糖(如图),下列说法不正确的是
A.含有6个手性碳原子
B.能与银氨溶液在加热的条件下发生银镜反应,体现还原性
C.可以发生酯化、氧化、加成等反应
D.与果糖互为同分异构体
【答案】A
【详解】A.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,只有中间的四个碳原子具有手性,A错误;
B.葡萄糖为多羟基醛,可与银氨溶液在加热的条件下发生银镜反应,体现还原性,B正确;
C.葡萄糖分子中含羟基,可发生酯化反应和氧化反应,含醛基,可发生加成反应,C正确;
D.葡萄糖为多羟基醛,果糖为多羟基酮,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D正确;
故答案选A。
8.在葡萄糖水溶液中,存在着链式结构和两种氧环式结构的平衡,如图所示。
下列说法不正确的是
A.葡萄糖在水中溶解性较好的原因是其可以与水形成氢键
B.β-D-葡萄糖水溶液不能发生银镜反应
C.氧环式结构的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应
D.葡萄糖分子间反应可生成麦芽糖
【答案】B
【详解】A.葡萄糖分子中含有羟基,可以与水形成分子间氢键,因此在水中溶解性较好,A正确;
B.β-D-葡萄糖在水溶液中可以转化为链式葡萄糖,链式葡萄糖结构中含有醛基,可以发生银镜反应,B错误;
C.根据两种氧环式葡萄糖结构可知,链式葡萄糖中羟基与醛基发生加成反应可以形成氧环式结构,C正确;
D.葡萄糖分子间可以发生脱水缩合反应,生成麦芽糖,D正确;
故答案选B。
9.葡萄糖的结构简式为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO,其对应的性质中不正确的是
A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生酯化反应
C.能发生银镜反应 D.可与小苏打溶液反应,产生气泡
【答案】D
【详解】A.葡萄糖含有羟基,可与钠发生置换反应生成氢气,A正确;
B.葡萄糖含有羟基,可与乙酸发生酯化反应,B正确;
C.葡萄糖含有醛基,可与银氨溶液发生银镜反应,C正确;
D.葡萄糖不含羧基,因此与小苏打不反应,D错误;
故合理选项是D。
10.有广告称某品牌的八宝粥(含糯米、红豆、桂圆)不含糖,适合糖尿病患者食用。你认为下列判断错误的是
A.该广告有可能误导消费者,不能盲从广告的宣传
B.糖尿病患者应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
C.不含糖不等于没有糖类物质,糖尿病患者食用时需谨慎考虑
D.医院常用新制氢氧化铜悬浊液检查是否患有糖尿病
【答案】B
【详解】A.不加糖不等于没有糖,其成分糯米、红豆、桂圆富含淀粉,属于糖类,所以这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑,A正确;
B.糖尿病人血糖和尿糖的含量都较高,应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,但是其本身含有糖的,不可以多吃,B错误;
C.不加糖不等于没有糖,糖尿病人食用需慎重,C正确;
D.糖尿病患者的尿液中含葡萄糖,加新制氢氧化铜悬浊液有砖红色沉淀生成,可以检查是否患有糖尿病,D正确;
故答案选B。
11.下列实验操作组合能检验淀粉是否完全水解的是
①加入碘水 ②加入NaOH溶液,将溶液调至碱性 ③冷却后将溶液分成两份 ④另取一份溶液 ⑤在试管中加入0.5g淀粉和4 mL 2 mol/LH2SO4溶液 ⑥加热 ⑦取其中1份溶液 ⑧加入少量新制的Cu(OH)2
A.⑤⑥③⑦②①④⑧ B.⑤⑥③⑦②⑧④②①
C.⑤⑥③⑦②⑧④① D.⑤⑥③⑦①④②⑧⑥
【答案】D
【详解】淀粉在稀硫酸中,在加热条件下会发生水解反应,淀粉水解产生葡萄糖。反应后的溶液中含有催化剂硫酸及水解产生的葡萄糖。若淀粉水解完全,则反应后的溶液中含有葡萄糖而不含有淀粉,可先加入碱中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后新制的Cu(OH)2悬浊液加热煮沸,根据是否产生砖红色沉淀判断;若淀粉水解不完全,则应该反应后的溶液中加入碘水,溶液会变为蓝色。故实验操作组合能检验淀粉是否完全水解的是⑤在试管中加入0.5g淀粉和4 mL 2 mol/LH2SO4溶液;⑥加热;③冷却后将溶液分成两份;⑦取其中1份溶液,①加入碘水;④另取一份溶液;②加入NaOH溶液,将溶液调至碱性;⑧加入少量新制的Cu(OH)2;⑥加热,故合理选项是D。
12.下列关于银镜反应的实验说法,正确的是
A.试管先用烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤
B.向2%的稀氨水中滴入2%的AgNO3溶液,配得银氨溶液
C.采用直接加热
D.可用浓盐酸洗去银镜
【答案】A
【详解】A. 试管先用烧碱溶液洗涤,去除管壁上的油污,然后用蒸馏水洗涤,故A正确;
B. 在一支洁净的试管中加入少量的AgNO3溶液,然后,滴加稀氨水,直到生成的沉淀刚好溶解为止,得到的无色溶液称为银氨溶液,故B错误;
C. 因为水的沸点是100℃,用水浴加热的温度不可能超过100℃,水浴加热的温度是使反应容器内试剂受热温度均匀,且易于控制反应温度,直接加热受热不均匀且温度太高,银镜反应需水浴,故C错误;
D. 可用稀硝酸洗去银镜,故D错误;
故答案选A。
13.葡萄糖的银镜反应实验如下:
步骤1:向试管中加入1mL2%溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,在60~70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法正确的是
A.可用稀硝酸洗涤除去试管壁上残留的银
B.步骤1中生成白色沉淀的离子反应方程式为Ag++OH- = AgOH↓
C.步骤2所得溶液中大量存在Ag+、NO3-、OH-、NH4+
D.步骤3中产生银镜说明葡萄糖中含有羟基
【答案】A
【分析】葡萄糖具有还原性,在碱性条件下可以和银氨溶液发生氧化还原反应生成银单质;
【详解】A.实验后可以用具有强氧化性的稀硝酸溶解试管壁上的Ag,银和稀硝酸反应生成硝酸银和水、一氧化氮,A正确;
B.一水合氨为弱碱,步骤1产生白色沉淀的离子方程式为NH3·H2O+Ag+=NH4++AgOH↓,B错误;
C.步骤2中氢氧化银沉淀和氨水反应转化为银氨溶液,所得溶液中银以[Ag(NH3)2]+存在,C错误;
D.醛基具有还原性,步骤3中产生银镜说明葡萄糖中含有醛基,D错误;
故答案选A。
14.某同学利用相关实验现象分析苹果中的物质成分,下列推测不合理的是
选项
实验现象
推测
A
向苹果泥中滴加KIO3溶液,未变蓝
不含淀粉
B
苹果具有香味
含有低级酯
C
切开苹果,放置一段时间,果肉颜色变深
含有还原性物质
D
向盛有苹果汁的试管中加入适量NaOH溶液,再与新制的银氨溶液水浴加热,在试管内壁形成光亮的银镜
含有葡萄糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.检验淀粉应该用碘水,而不是KIO3溶液,A错误;
B.水果发出的香气是多种香味物质的混合香气,一般为低级酯为主,另有少量的醇和其他物质,B正确;
C.切开苹果,放置一段时间,果肉颜色变深,因为苹果中含有酚类等还原性物质,酚类化合物与空气中的氧气接触会变为醌类化合物,发生变色反应变为黄色,苹果切开表面与空气接触时间越长,颜色变化越深,最后变为深褐色,C正确;
D.向苹果汁中加入适量NaOH溶液,再与新制的银氨溶液水溶加热,在试管内壁形成光亮的银镜,这是醛基的性质,说明苹果汁中含有葡萄糖,D正确;
故答案选A。
15.分子结构修饰是指不改变分子的主体骨架,保持分子的基本结构不变,仅改变分子结构中的某些基团而得到新分子的过程,此法在药物设计与合成中有广泛的应用。如图为蔗糖分子修饰得到的三氯蔗糖,下列有关说法正确的是
A.蔗糖和三氯蔗糖均易溶于水,且只有蔗糖能与H2O分子间形成分子间氢键
B.蔗糖可以通过与Cl2发生取代反应生成三氯蔗糖
C.蔗糖和三氯蔗糖中均含有手性碳原子,含有手性原子的分子一定是手性分子
D.三氯蔗糖的甜度是蔗糖的600倍,这种甜度的改变与氯原子有关
【答案】D
【详解】A. 蔗糖和三氯蔗糖中均含有亲水基团-OH,且都能与H2O分子间形成分子间氢键O-H∙∙∙O,增大下水分子间的作用力,均易溶于水,故A错误;
B. 蔗糖中-OH与醇具有类似的性质,可以通过与SOCl2等发生取代反应生成三氯蔗糖,故B错误;
C. 含有一个手性碳原子的分子必定有手性,但是含有两个或更多个手性碳原子的分子却不一定有手性,故C错误;
D. 三氯蔗糖的结构决定其性质与蔗糖不同,三氯蔗糖的甜度是蔗糖的600倍,这种甜度的改变与氯原子有关,故D正确;
故答案选D。
16.据《自然》杂志报道,在300~400 ℃的高温下,将砂糖(主要成分为蔗糖)等碳水化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间的“半成品碳”状态,再放进硫酸溶液中高温加热,能生成一种叫“焦糖烯”的物质,其分子式为C36H50O25。下列有关说法正确的是
A.焦糖烯能使溴水褪色
B.“半成品碳”是碳元素的一种新单质
C.蔗糖溶液与新制的氢氧化铜混合加热有砖红色沉淀生成
D.焦糖烯是一种新型烯烃
【答案】A
【详解】A.“焦糖烯”分子式为C36H50O25,说明含有碳碳不饱和键,因此焦糖烯能使溴水褪色,故A正确;
B.由蔗糖生成的“半成品碳”中含有C、H、O,不是单质,是化合物,故B错误;
C.蔗糖不含有醛基,不能和新制Cu(OH)2反应,故C错误;
D.烃是只含碳、氢两种元素的有机物,“焦糖烯”中含有O元素,不属于烃,故D错误。
综上所述,答案为A。
17.下列关于验证蔗糖属于非还原糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法正确的是
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:⑤④
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
【详解】糖类是否属于还原性糖,可通过银镜反应加以证明,且银镜反应的发生应该在碱性条件下进行。银镜反应应该在水浴中进行加热,故验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序为④⑤;验证蔗糖水解产物是否具有还原性,首先蔗糖在稀硫酸条件下、加热,发生水解反应,蔗糖水解后应先加碱中和过量的酸,才能进行银镜反应,故验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②④⑤或①③②④⑤。
故答案选D。
18.麦芽糖主要存在于发芽的谷粒中,其中α-D-(+)-麦芽糖的结构如图所示,下列相关说法正确的是
A.麦芽糖是一种常见的低聚糖
B.如图麦芽糖分子结构中无醛基,因此属于非还原性糖
C.麦芽糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合形成
D.将麦芽糖水解液调至碱性后,可发生银镜反应,证明部分麦芽糖发生了水解
【答案】A
【详解】A.1分子麦芽糖能水解出2分子单糖,麦芽糖是一种常见的低聚糖,故A正确;
B.麦芽糖中含有醛基,是还原性糖,故B错误;
C.麦芽糖由2分子葡萄糖脱水缩合形成的,故C错误;
D.麦芽糖水解生成葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖都能在碱性条件下发生银镜反应,所以有银镜现象的出现,无法确定麦芽糖是否水解,故D错误。
故答案选A。
19.蔗糖与不同浓度的硫酸可发生:①水解反应;②脱水反应;③加成反应;④取代反应;⑤加聚反应。正确的是( )
A.①② B.③④ C.③⑤ D.③④⑤
【答案】A
【详解】蔗糖溶液在稀硫酸、加热条件下可发生水解反应,生成单糖;浓硫酸有脱水性,蔗糖在浓硫酸作用下可发生脱水反应。故A正确。
20.下列各组物质可用银氨溶液鉴别的是( )
A.淀粉和纤维素 B.葡萄糖和蔗糖
C.蔗糖和淀粉 D.葡萄糖和麦芽糖
【答案】B
【详解】A.淀粉和纤维素均不含有醛基,不与银氨溶液发生银镜反应,无法用银氨溶液鉴别,故A错误;
B.葡萄糖含有醛基,与银氨溶液发生银镜反应,而蔗糖不含有醛基,不与银氨溶液发生银镜反应,可用银氨溶液鉴别,故B正确;
C.蔗糖和淀粉均不含有醛基,不与银氨溶液发生银镜反应,无法用银氨溶液鉴别,故C错误;
D.葡萄糖和麦芽糖均含有醛基,都能与银氨溶液发生银镜反应,无法用银氨溶液鉴别,故D错误;
故答案为B。
21.中国科学院完成不依赖植物的光合作用,直接以CO2与H2为原料合成淀粉。下列关于淀粉的说法不正确的是
A.淀粉是一种多糖,水解可以得到葡萄糖
B.淀粉是重要的工业原料,也是人类重要的能量来源
C.淀粉和纤维素的组成通式都是(C6H10O5)n,二者不互为同分异构体
D.科学家利用催化剂使CO2和H2合成淀粉,若改良催化剂可以提高合成转化率
【答案】D
【详解】A.淀粉是一定条件下能发生水解反应的多糖,水解的最终产物是葡萄糖,故A正确;
B.淀粉在工业上广泛用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等产品,同时在造纸和纺织品制造过程中也扮演重要角色,是重要的工业原料;淀粉是复杂碳水化合物,在消化过程中分解为葡萄糖,被身体用来生产能量,是人类重要的能量来源,故B正确;
C.淀粉和纤维素的聚合度n值不同,所以淀粉和纤维素的分子式不同,不可能互为同分异构体,故C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但化学平衡不发生移动,反应物的转化率不变,故D错误;
故答案选D。
22.下列说法正确的是
A.碘化钾溶液能使淀粉显蓝色
B.淀粉和纤维素不互为同分异构体
C.用淀粉制乙醇仅发生了水解反应
D.淀粉和纤维素都可用表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
【答案】B
【详解】A.碘化钾溶液不能使淀粉显蓝色,只有碘单质才能使淀粉显蓝色,A错误;
B.淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5),但n值不同,故二者不互为同分异构体,B正确;
C.用淀粉制乙醇的过程为淀粉葡萄糖乙醇,其中反应①是水解反应,反应②不是水解反应,C错误;
D.淀粉和纤维素都是非还原糖,不能发生银镜反应,D错误;
故答案选B;
23.直链淀粉的结构简式如图所示。下列有关说法中错误的是
A.淀粉溶液遇碘水变蓝色
B.淀粉属于多糖,满足通式Cx(H2O)y
C.淀粉能与银氨溶液反应生成银镜
D.淀粉的最终水解产物可表示为CH2OH(CHOH)4CHO
【答案】C
【详解】A.淀粉溶液遇碘水中碘单质变蓝色,常用碘液来检验淀粉,A正确;
B.淀粉能水解生成葡萄糖,属于多糖,满足通式Cx(H2O)y,B正确;
C.淀粉不能与银氨溶液反应生成银镜,其水解生成的还原性糖能与银氨溶液反应生成银镜,C错误;
D.淀粉的最终水解产物葡萄糖,可表示为CH2OH(CHOH)4CHO,D正确;
故答案选C。
24.淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产,淀粉合成与积累涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控,理论能量转化效率不超过2%。2021年9月,我国科学家不依赖植物光合作用,以二氧化碳、电解产生的氢气为原料,成功生产出淀粉,这大大缩短了光合链路,只需要11步就能产出淀粉。下列说法不正确的是
A.淀粉溶液中加入加碘食盐,溶液变蓝
B.人工合成淀粉能量转化效率比自然光合作用高
C.人工合成淀粉有助于我国早日实现“碳中和”目标
D.绿色化学的核心是从源头上消除和减少生产活动对环境的污染
【答案】A
【详解】A.加碘食盐中的碘酸钾不能使淀粉溶液变蓝色,故A错误;
B.由题意可知,人工合成淀粉的步骤少于自然光合作用,能量转化效率高于自然光合作用,故B正确;
C.人工合成淀粉能消耗二氧化碳,减少二氧化碳的排放,有助于我国早日实现碳中和目标,故C正确;
D.绿色化学的核心就是从源头上消除和减少生产活动对环境的污染,故D正确;
故答案选A。
25.唐代张九龄诗句“松叶堪为酒,春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质,下列有关说法错误的是
A.淀粉、乙醇所含元素种类相同
B.淀粉、麦芽糖都能发生水解反应,最终生成葡萄糖
C.葡萄糖、麦芽糖都能被新制的Cu(OH)2氧化
D.蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体
【答案】D
【详解】A.淀粉、乙醇都是由碳、氢、氧三种元素组成的,所含元素种类相同,故A正确;
B.淀粉是多糖,水解的最终产物是葡萄糖;麦芽糖是二糖,水解产物是葡萄糖,故B正确;
C.麦芽糖、葡萄糖都含有醛基,能被新制的氢氧化铜氧化,故C正确;
D.蔗糖和麦芽糖分子式都是C12H22O11,属于同分异构体;淀粉和纤维素均是混合物,不是同分异构体,故D错误;
故答案选D。
26.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下:
下列说法中正确的是
A.淀粉、油脂和蛋白质都属于高分子化合物,都能发生水解反应
B.淀粉和纤维素通式都是(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
C.葡萄糖既可以与银氨溶液反应,又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应
D.取步骤II的水解液,加少量新制氢氧化铜悬浊液加热无明显现象,说明没有得到葡萄糖
【答案】C
【详解】A.油脂不属于高分子化合物,A错误;
B.淀粉和纤维素的分子式中n值不同,不互为同分异构体,B错误;
C.葡萄糖是多羟基醛,含有醛基,能与银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液发生反应,产生银镜和红色沉淀,C正确;
D.步骤II的水解液中含有大量H+,加少量新制氢氧化铜悬浊液后发生酸碱中和反应,不能证明没有得到葡萄糖,D错误;
故答案选C。
27.某学生设计了四种实验方案,其中方案设计和结论都正确的是
A.淀粉溶液水解液溶液变蓝。结论:淀粉完全没有水解
B.淀粉溶液水解液无红色沉淀。结论:淀粉完全水解
C.淀粉溶液水解液中和液有红色沉淀。结论:淀粉已水解
D.淀粉溶液水解液无现象。结论:淀粉没有水解
【答案】C
【详解】A.方案正确,结论错误,因为当淀粉部分水解时,残留的淀粉也会使碘水变蓝色,A错误;
B.方案设计及结论均不正确,因为水解液呈酸性时,加入的Cu(OH)2先与硫酸反应,无法证明水解液中是否含葡萄糖,而且用氢氧化铜悬浊液检验葡萄糖,要检验淀粉必须用碘水,B错误;
C.加入氢氧化铜加热产生红色沉淀,说明水解液中含还原性糖,故可证明淀粉已水解,C正确;
D.方案设计及结论均不正确,因为水解液呈酸性时,加入新制氢氧化铜溶液首先与硫酸反应,无法证明水解液中是否含葡萄糖,D错误;
故答案选C。
28.为检验淀粉水解的情况,进行如图所示的实验。试管甲和试管丙均在60~80℃加热5~6min,试管乙不加热,待试管中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1:取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜悬浊液,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。
(1)下列说法正确的是 (填序号)
a.淀粉和纤维素在酸的催化作用下完全水解后的产物都是葡萄糖
b.淀粉、纤维素属于高分子化合物
c.淀粉在唾液淀粉酶的作用下可发生水解
d.糖类都具有相同的官能团
(2)甲和丙采用 加热,淀粉水解的化学方程式为 。
(3)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。
(4)实验1失败的原因是 。
(5)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)abc
(2)水浴 (C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6 (葡萄糖)
(3)温度 催化剂
(4)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸
(5)I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;淀粉在酸的催化作用下完全水解后的产物是葡萄糖,葡萄糖能和新制氢氧化铜反应生成红色沉淀;
【详解】(1)a.淀粉和纤维素在酸的催化作用下完全水解后的产物都是葡萄糖,正确;
b.淀粉、纤维素的相对分子质量很大,都属于高分子化合物,正确;
c.淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解为麦芽糖,正确;
d.葡萄糖和果糖中含有不一样的官能团,错误;
故选abc;
(2)试管甲和试管丙均在60~80℃加热5~6min,温度低于水的沸点,故可以选择水浴加热;淀粉水解生成葡萄糖,化学方程式为:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6 (葡萄糖);
(3)试管甲和试管乙均加入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,试管丙加入2g淀粉,与甲对比,未加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,故答案为:温度;催化剂;
(4)淀粉水解后得到的溶液中含有硫酸,溶液呈酸性,检验葡萄糖的反应需在碱性条件下进行,因此淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后,需加入过量的氢氧化钠中和稀硫酸,使溶液呈碱性,然后再加入新制氢氧化铜悬浊液,答案为:没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸;
(5)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生成碘化钠、次碘酸钠和水,反应的化学方程式为,故答案为:I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O。
29.《本草纲目》对酿酒有如下记载:“……。近时惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取。……”。下列相关说法错误的是
A.酿酒过程包含淀粉水解和葡萄糖分解
B.酿酒时温度越高产量越高
C.“曲”是指酿酒过程中添加的酶
D.文中涉及了蒸馏操作
【答案】B
【详解】A.酿酒过程包含淀粉水解成葡萄糖和葡萄糖发酵分解生成酒精和二氧化碳两步反应,A正确;
B.酿酒时温度过高,能够使酒化酶变性,酒精的产量反而降低,B错误;
C.“曲”是指酿酒过程中起催化作用的酒化酶,C正确;
D.“以甑蒸取”过程涉及了蒸馏操作,D正确;
故答案选B。
30.有机物是产生生命的物质基础,所有的生命体都含有机化合物。生物体内的新陈代谢和生物的遗传都涉及有机化合物的转变。结合如图所示转化关系,回答下列问题。
(1)A是一种遇到碘水能变蓝的多糖,A的名称是 。
(2)B能够在加热条件下与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀,但不能发生水解反应,则B中官能团的名称为 。
(3)C、D是生活中两种常见的有机物,二者在一定条件下反应生成有香味的F,写出这一反应的化学方程式: ;写出C转化为E的化学方程式: 。
(4)只用一种试剂(可加热)就能鉴别B、C、D三种物质,这种试剂是 。
【答案】(1)淀粉
(2)羟基、醛基
(3) CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(4)新制氢氧化铜悬浊液
【分析】根据问题(1),A是一种遇到碘水变蓝的多糖,该物质A为淀粉,淀粉是由许多个葡萄糖单元组成,即淀粉水解最终产物是葡萄糖,即B为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下分解成乙醇和二氧化碳,C为乙醇,乙醇发生催化氧化得到乙醛,即E为乙醛,乙醇直接被酸性高锰酸钾溶液氧化成乙酸,即D为乙酸,乙醇、乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应得到乙酸乙酯,即F为乙酸乙酯,据此分析;
【详解】(1)淀粉遇碘水变蓝,是淀粉的特征反应,即A的名称为淀粉;故答案为淀粉;
(2)淀粉水解最终产物是葡萄糖,B可以与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀,说明含有醛基,不能水解,说明B为单糖,即B为葡萄糖,葡萄糖是多羟基醛,含有官能团是羟基、醛基;故答案为羟基、醛基;
(3)根据上述分析,C为乙醇,D为乙酸,两者发生酯化反应,其反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;C为乙醇,根据题中所给条件,C转化成E发生催化氧化,即反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;故答案为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(4)B为葡萄糖,葡萄糖为多羟基醛,C为乙醇,D为乙酸,可以用新制氢氧化铜悬浊液进行鉴别,葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下产生砖红色沉淀,乙酸与新制氢氧化铜悬浊液发生中和反应,溶液变澄清,乙醇和新制氢氧化铜悬浊液不反应,现象无明显变化;故答案为新制氢氧化铜悬浊液。
试卷第4页,共25页
试卷第5页,共25页
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