内容正文:
专题六 糖类 学生实验 糖的性质 同步作业
一、基础题(共60分)
(一)选择题(每题3分,共30分)
1. 下列关于糖的物理性质实验的说法,正确的是( )
A. 所有糖类都能与水以任意比例互溶,难溶于有机溶剂
B. 淀粉为白色粉末,难溶于水,无甜味
C. 蔗糖和葡萄糖的甜度相同,均为甜味剂
D. 纤维素能溶于热水,形成澄清溶液
2. 葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应的实验关键是( )
A. 酸性环境、常温反应
B. 碱性环境、水浴加热
C. 酸性环境、加热煮沸
D. 碱性环境、常温反应
3. 下列糖类中,不能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀的是( )
A. 葡萄糖
B. 麦芽糖
C. 蔗糖
D. 果糖(碱性条件下异构化)
4. 淀粉水解实验中,加入稀硫酸的作用是( )
A. 氧化剂
B. 催化剂
C. 还原剂
D. 指示剂
5. 鉴别淀粉是否完全水解的实验方法是( )
A. 加入银氨溶液,看是否生成银镜
B. 加入新制氢氧化铜悬浊液,看是否生成砖红色沉淀
C. 加入碘水,看是否变蓝
D. 加入酚酞试液,看是否变色
6. 下列关于蔗糖水解实验的操作,正确的是( )
A. 直接向蔗糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热检验还原性
B. 蔗糖水解后,无需中和直接加入新制氢氧化铜悬浊液
C. 水解时用稀硫酸催化,加热煮沸
D. 水解后加入氢氧化钠溶液中和至碱性,再进行还原性检验
7. 下列糖类中,遇碘水变蓝的是( )
A. 葡萄糖
B. 淀粉
C. 蔗糖
D. 麦芽糖
8. 葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的实验现象是( )
A. 生成白色沉淀
B. 生成砖红色沉淀
C. 溶液变为紫色
D. 生成黑色沉淀
9. 下列关于糖的还原性实验的说法,错误的是( )
A. 还原性糖能被银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化
B. 蔗糖是非还原性糖,水解后变为还原性糖
C. 淀粉是还原性糖,能发生银镜反应
D. 麦芽糖是还原性糖,能与新制氢氧化铜反应
10. 实验中不慎将银氨溶液洒在皮肤上,正确的处理方法是( )
A. 立即用清水冲洗
B. 立即用盐酸冲洗
C. 立即用氢氧化钠溶液冲洗
D. 无需处理,自然干燥
(二)填空题(每空2分,共20分)
1. 糖的物理性质实验中,取葡萄糖、蔗糖、淀粉分别加入水中,观察到的现象是______、______、______,说明单糖和双糖易溶于水,多糖难溶于水。
2. 银镜反应实验中,银氨溶液的制备方法是向硝酸银溶液中逐滴加入______,至______为止,该溶液需现配现用,不能长期存放。
3. 淀粉与碘水的显色反应中,淀粉遇碘变______色,该反应可用于______和______的鉴别。
4. 蔗糖水解实验中,水解产物是______和______,水解后需先加入______中和至碱性,再进行还原性检验,否则会影响实验现象。
5. 麦芽糖是还原性双糖,能与银氨溶液反应生成______,与新制氢氧化铜悬浊液反应生成______。
(三)判断题(每题1分,共10分)
1. 所有糖类都具有甜味,且甜度顺序为:果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖。( )
2. 银镜反应实验中,水浴加热的温度需控制在50~60℃,避免温度过高导致银镜发黑。( )
3. 淀粉水解实验中,加热时间越长,水解越完全,因此可无限延长加热时间。( )
4. 蔗糖和麦芽糖的鉴别可通过银镜反应,能发生银镜反应的是麦芽糖。( )
5. 葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应时,氢氧化铜需过量,且溶液需呈碱性。( )
6. 纤维素能与碘水发生显色反应,变为蓝色。( )
7. 糖的水解反应都是可逆反应,需加入催化剂并加热。( )
8. 银镜反应生成的银镜可先用稀硝酸洗涤,再用清水冲洗。( )
9. 果糖是酮糖,不能发生银镜反应,因此不属于还原性糖。( )
10. 实验中制备新制氢氧化铜悬浊液时,需向氢氧化钠溶液中滴加少量硫酸铜溶液,使溶液呈碱性。( )
二、提升题(共40分)
(一)实验分析题(每题10分,共20分)
1. 某学生进行“葡萄糖的还原性实验”,步骤如下:① 向试管中加入2mL 10%的葡萄糖溶液;② 向试管中加入1mL新制氢氧化铜悬浊液,振荡均匀;③ 直接将试管放在酒精灯上加热煮沸;④ 观察到溶液中有黑色沉淀生成,未出现砖红色沉淀。
请回答:
① 写出葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式;
② 该学生实验失败的原因是什么?正确的操作应该是什么?
③ 若要检验葡萄糖溶液中是否含有淀粉杂质,应如何操作?写出实验步骤、现象及结论。
④ 该实验中,新制氢氧化铜悬浊液的制备要点是什么?
2. 设计实验鉴别四种无色溶液:葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液、乙醇溶液,要求写出实验步骤、现象及结论,写出相关反应的化学方程式(若有)。
(二)综合探究题(每题10分,共20分)
1. 某实验小组探究“催化剂对淀粉水解反应速率的影响”,实验方案如下:取3支试管,分别加入2mL相同浓度的淀粉溶液,编号为A、B、C;A试管加入1mL稀硫酸,B试管加入1mL淀粉酶溶液,C试管不加催化剂;将3支试管同时放入60℃水浴中加热,每隔10分钟取样,检验水解产物中葡萄糖的生成量。
请回答:
① 检验葡萄糖生成量的方法是什么?(写出具体操作)
② 预测实验现象及结论;
③ 该实验中需要控制的变量有哪些?(至少写出3点)
④ 若将B试管的温度改为0℃,实验现象会如何变化?为什么?
2. 某未知糖类样品A,进行如下实验:① 常温下为无色溶液,能与水以任意比例互溶,有甜味;② 加入碘水后,溶液不变蓝;③ 向样品中加入新制氢氧化铜悬浊液,加热生成砖红色沉淀;④ 向样品中加入稀硫酸共热30分钟后,冷却,加入氢氧化钠溶液中和至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热生成光亮银镜;⑤ 水解产物经检验为两种不同的单糖。
请回答:
① 推断样品A的类别及具体名称;
② 写出实验③、④的化学方程式;
③ 说明该糖类化合物的结构特点;
④ 该糖类在医药领域的一种用途是什么?若不慎过量食用,可能会有什么危害?
参考答案
一、基础题
(一)选择题
1.B 2.B 3.C 4.B 5.C 6.D 7.B 8.B 9.C 10.A
(二)填空题
1. 完全溶解;完全溶解;难溶解(形成悬浊液)
2. 氨水;沉淀恰好溶解
3. 蓝;淀粉;非淀粉糖类
4. 葡萄糖;果糖;氢氧化钠溶液
5. 光亮银镜;砖红色沉淀
(三)判断题
1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.√
二、提升题
(一)实验分析题
1. 答案
① 化学方程式:
CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH =CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O
② 实验失败的原因:直接用酒精灯加热煮沸,温度过高导致氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜(CuO),未发生还原性反应;
正确操作:向葡萄糖溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液后,先振荡均匀,再放入水浴中加热(50~60℃),避免直接煮沸。
③ 检验葡萄糖溶液中是否含淀粉杂质的操作:
实验步骤:取少量葡萄糖溶液于试管中,加入2滴碘水,振荡均匀,观察溶液颜色变化;
实验现象及结论:若溶液变为蓝色,说明含有淀粉杂质;若溶液不变色,说明不含淀粉杂质。
④ 新制氢氧化铜悬浊液的制备要点:向过量的10%氢氧化钠溶液中,逐滴加入少量5%硫酸铜溶液,振荡至形成浅蓝色悬浊液(确保溶液呈碱性,氢氧化铜过量)。
2. 答案
实验步骤、现象及结论:
① 取4支试管,分别加入少量四种无色溶液,编号为1、2、3、4;
② 向4支试管中分别加入2滴碘水,振荡观察:试管3溶液变为蓝色,说明是淀粉溶液;其余3支试管无明显现象,为葡萄糖溶液、蔗糖溶液、乙醇溶液;
③ 向试管1、2、4中分别加入新制氢氧化铜悬浊液,振荡后放入水浴中加热:试管1生成砖红色沉淀,说明是葡萄糖溶液;试管2、4无明显现象,为蔗糖溶液、乙醇溶液;
④ 向试管2、4中分别加入1mL稀硫酸,加热煮沸5分钟,冷却后加入氢氧化钠溶液中和至碱性,再加入新制氢氧化铜悬浊液,水浴加热:试管2生成砖红色沉淀,说明是蔗糖溶液;试管4无明显现象,说明是乙醇溶液。
相关化学方程式:
葡萄糖与新制氢氧化铜反应:
CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH =CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O
蔗糖水解反应:
C₁₂H₂₂O₁₁(蔗糖)+ H₂O =C₆H₁₂O₆(葡萄糖)+ C₆H₁₂O₆(果糖)
葡萄糖(水解产物)与新制氢氧化铜反应(同上述方程式)
(二)综合探究题
1. 答案
① 检验葡萄糖生成量的方法:
取等量取样液于试管中,加入过量氢氧化钠溶液中和至碱性;
向试管中加入相同量的新制氢氧化铜悬浊液,振荡均匀;
放入水浴中加热5分钟,观察砖红色沉淀的生成量:沉淀越多,说明葡萄糖生成量越多,水解速率越快。
② 预测实验现象及结论:
现象:B试管(淀粉酶催化)生成的砖红色沉淀最多,A试管(稀硫酸催化)次之,C试管(无催化剂)生成的沉淀最少(或无沉淀);
结论:催化剂能加快淀粉水解反应速率,且淀粉酶的催化效率高于稀硫酸。
③ 需要控制的变量:淀粉溶液的浓度和体积、催化剂的浓度和体积、反应温度、反应时间、取样量(答出3点即可)。
④ 若B试管温度改为0℃,实验现象:生成的砖红色沉淀极少(或无沉淀);
原因:淀粉酶的催化活性受温度影响显著,0℃时淀粉酶活性极低,无法有效催化淀粉水解。
2. 答案
① 推断结果:类别为双糖;具体名称为蔗糖。
② 化学方程式:
实验③(蔗糖不能直接与新制氢氧化铜反应,此处实验现象矛盾?修正:样品A应为还原性双糖,结合水解产物为两种单糖,推断为乳糖或麦芽糖?重新推导:实验③生成砖红色沉淀,说明是还原性双糖,水解产物为两种单糖,故为乳糖)
修正推断:样品A为乳糖(还原性双糖,水解生成葡萄糖和半乳糖)
实验③(乳糖与新制氢氧化铜反应):
C₁₂H₂₂O₁₁(乳糖)+ 2Cu(OH)₂ + NaOH= C₁₂H₂₁O₁₁COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O
实验④(乳糖水解后银镜反应):
首先水解:C₁₂H₂₂O₁₁(乳糖)+ H₂O =C₆H₁₂O₆(葡萄糖)+ C₆H₁₂O₆(半乳糖)
然后银镜反应(以葡萄糖为例):
CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH =CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O
③ 结构特点:由一分子葡萄糖和一分子半乳糖通过β-1,4-糖苷键连接形成,分子中含游离的醛基,属于还原性双糖。
④ 医药领域用途:用于制备婴儿配方食品(补充能量)、药用甜味剂(适用于部分糖尿病患者);
过量食用危害:可能导致腹胀、腹泻(人体内乳糖酶分泌不足时,乳糖不能完全水解,在肠道内发酵产生气体和有机酸)。
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