内容正文:
第2课时 二糖 多糖
基础过关练
题组一 二糖
1.下列有关麦芽糖的叙述中,错误的是 ( )
A.麦芽糖易溶于水,有甜味
B.麦芽糖能发生银镜反应,是一种还原糖
C.1 mol麦芽糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖
D.麦芽糖和蔗糖的分子式均为C12H22O11,互为同分异构体
2.(2025陕西教育联盟一模)蔗糖水解可以生成单糖,实验如下:
步骤1:加入少量蔗糖和水制成溶液
步骤2:加入少量稀硫酸,水浴加热
步骤3:加入NaOH溶液中和酸并调节pH至溶液呈碱性
步骤4:加入新制备的Cu(OH)2,加热,观察到有砖红色沉淀产生
下列说法正确的是 ( )
A.步骤2中稀硫酸的作用为氧化剂
B.步骤3中可用甲基橙来检验酸碱性
C.步骤4中产生砖红色沉淀说明蔗糖已水解
D.配制Cu(OH)2的方法:向足量5% CuSO4溶液中滴加少量10% NaOH溶液
题组二 多糖
3.(2025山东泰山教育联盟联考)纤维素可以多条单链的形式存在,在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,可使纤维素绿色再生利用。下列说法错误的是 ( )
A.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
B.在酸或酶作用下,纤维素水解最终生成葡萄糖
C.加入尿素形成动态“包覆层”,防止链间重新结合
D.纤维素属于糖类,分子式可用(C6H10O5)n表示,有甜味
4.(2025浙江宁波段考)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5~6 min,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,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,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 (填字母)。
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、纤维素属于有机高分子
c.淀粉在唾液淀粉酶的作用下可发生水解
d.糖类都具有完全相同的官能团
(2)甲和丙采用 加热,淀粉完全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)。
能力提升练
题组一 糖类的水解实验
1.(2024河南焦作月考)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中,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: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:①⑤②⑤
2.(2024辽宁沈阳期中)为了检验淀粉水解的产物,设计如图实验方案:
请回答下列问题:
(1)淀粉完全水解的化学方程式为 。
(2)试剂1为稀硫酸,作用是 ;水浴加热的优点是 。
(3)试剂2为 ,加入试剂2的作用为 (用离子方程式表示)。
(4)为检验淀粉是否已完全水解,取少量水解液于试管中,加入碘水,则证明淀粉未完全水解的现象是 。
(5)用2% AgNO3溶液和2%氨水配制银氨溶液的操作是
。
题组二 与糖类有关的转化
3.(易错题)蔗糖酯是联合国国际粮农组织和世界卫生组织推荐使用的食品乳化剂。某蔗糖酯可由蔗糖与硬脂酸乙酯合成,反应过程如图所示:
+C17H35COOC2H5
C2H5OH+
下列有关说法错误的是 ( )
A.蔗糖酯可看作由高级脂肪酸和蔗糖形成的酯
B.合成该蔗糖酯的反应属于取代反应
C.蔗糖不能发生银镜反应,而它的同分异构体麦芽糖能发生银镜反应
D.该蔗糖酯在稀硫酸作用下水解,水解后只有硬脂酸和葡萄糖两种产物
4.(2025河南许昌高级中学月考)谷氨酸钠是味精的主要成分,利用发酵法制备该物质的流程如下:
下列说法不正确的是 ( )
A.淀粉水解的最终产物可用银氨溶液检验
B.可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类
C.1 mol谷氨酸中含有手性碳原子的数目约为1.204×1024
D.“中和”时,需要严格控制Na2CO3的用量
5.(2025山东德州开学考试)我国科研团队首次在实验室实现以CO2、H2为原料人工合成淀粉,合成过程如图。
下列说法正确的是 ( )
A.在反应①、③中均有H2O产生
B.用酸性KMnO4溶液检验中是否含有
C.上述过程涉及极性键和非极性键的形成
D.淀粉的分子式为(C6H10O5)n,与纤维素互为同分异构体
6.(2025安徽合肥一六八中学段考)某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣。对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高综合效益,而且还能防止环境污染,生产流程如图所示:
已知:石油裂解已成为生产H的主要方法,E能发生银镜反应,G是具有香味的液体。试回答下列问题:
(1)A的名称为 ;D中官能团的名称为 ;H的结构简式为 。
(2)D→E的化学方程式: ,反应类型是 。
(3)F→G的化学方程式: ,反应类型是 。
(4)写出G的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式: 。
7.(2025河南沈丘一高月考)乳酸乙酯(F)是一种食用香料,可用淀粉为原料合成,路线如下:
回答下列问题:
(1)A为葡萄糖,所含官能团是 、—CHO。
(2)A→B反应的化学方程式是 。
(3)D具有酸性,写出D与NaHCO3溶液反应的化学方程式: 。
(4)E结构中含有—CH3,且1 mol E可以与2 mol Na或1 mol NaOH反应。
①E的结构简式为 。
②反应②为酯化反应,写出反应②的化学方程式: 。
(5)下列说法不正确的是 。
a.淀粉分子式为(C6H10O5)n,属于天然有机高分子
b.反应①为水解反应
c.可以用银氨溶液鉴别C、D(必要时可以加热)
d.D、E互为同系物
(6)检验淀粉在酸性条件下发生水解反应的操作:取少量冷却后的水解液于试管中,加NaOH溶液至碱性,再加入少量
(填试剂、操作和现象),则证明淀粉已发生水解。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 麦芽糖是易溶于水、有甜味的二糖,A正确;麦芽糖分子中含醛基,能发生银镜反应,是一种还原糖,B正确;1 mol麦芽糖水解得到2 mol葡萄糖,1 mol蔗糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖,C错误;麦芽糖和蔗糖的分子式相同,但结构不同,二者互为同分异构体,D正确。
2.C 蔗糖为二糖,在酸的催化作用下可水解生成果糖和葡萄糖,步骤2中稀硫酸起催化作用,A错误;甲基橙的变色范围是pH 3.1~4.4,不能指示出溶液呈碱性,B错误;砖红色沉淀为Cu2O,是水解产物与新制Cu(OH)2反应得到的,说明蔗糖已水解,C正确;配制Cu(OH)2时碱溶液必须过量,D错误。
3.D 纤维素难溶于水是因为其分子中含有较多羟基,形成分子内氢键,使水溶性降低(破题关键),A正确;在酸或酶的作用下,纤维素水解最终生成葡萄糖,B正确;加入尿素可在纤维素分子周围形成动态的“包覆层”,防止纤维素分子链在室温下重新形成氢键,从而保持纤维素的稳定性,C正确;并不是所有的糖类都有甜味,如纤维素、淀粉,D错误。
4.答案 (1)abc
(2)水浴 (C6H10O5)n(淀粉)+nH2O nC6H12O6(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)3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O
解析 (1)淀粉和纤维素在酸的催化下完全水解的产物都是葡萄糖,a正确;淀粉、纤维素的相对分子质量很大,都属于天然有机高分子,b正确;淀粉在唾液淀粉酶的作用下可发生水解,c正确;糖类不一定具有完全相同的官能团,如葡萄糖和果糖中含有的官能团不完全相同,d错误。(2)试管甲和试管丙均在60~80 ℃加热,温度低于水的沸点,可选择水浴加热;淀粉完全水解生成葡萄糖,化学方程式为(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖)。(3)试管甲和试管乙均加入2 g淀粉和20 mL 20%的稀硫酸,试管甲用60~80 ℃的水浴加热5~6 min,试管乙不加热,即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2 g淀粉和20 mL水,与甲对比,未加催化剂稀硫酸,试管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加热5~6 min,即设计甲和丙是为了探究催化剂对淀粉水解的影响。(4)淀粉水解后得到的溶液中含有硫酸,溶液呈酸性,葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应需在碱性条件下进行,需加入过量NaOH溶液中和稀硫酸,再加入新制Cu(OH)2。(5)实验3中溶液的颜色无明显变化是因为I2和NaOH溶液反应生成NaI、NaIO3和水,其化学方程式为3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O。
能力提升练
1.D 向蔗糖的水解液中加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加银氨溶液,水浴加热,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②⑤;蔗糖属于非还原糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序为④⑤。
2.答案 (1)+nH2O
(2)作催化剂 受热均匀,便于控制温度
(3)NaOH溶液 H++OH- H2O
(4)溶液显蓝色
(5)在一支洁净的试管中加入一定量2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边滴加2%氨水,直至产生的沉淀恰好溶解
解析 (2)稀硫酸在淀粉的水解过程中作催化剂,加快淀粉的水解速率;水浴加热的优点是受热均匀,便于控制温度。
(3)向水解液中加入NaOH溶液中和硫酸,使溶液呈碱性,则试剂2为NaOH溶液,反应的离子方程式为H++OH- H2O。
(4)取少量水解液于试管中,加入碘水后溶液显蓝色,则证明淀粉没有完全水解。
(5)配制银氨溶液时要注意加入试剂的顺序,具体操作是在一支洁净的试管中加入一定量2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边滴加2%氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,便得到银氨溶液。
3.D 蔗糖酯可看作由高级脂肪酸和蔗糖形成的酯,A正确;由反应过程可看出蔗糖分子中1个羟基上的氢原子被取代,属于取代反应,B正确;蔗糖分子中不存在—CHO,不能发生银镜反应,其同分异构体麦芽糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,C正确;该蔗糖酯在稀硫酸作用下水解,生成硬脂酸和蔗糖,蔗糖再水解生成葡萄糖、果糖(易错点),则最终得到三种水解产物,D错误。
4.C 淀粉水解的最终产物为葡萄糖,葡萄糖含醛基,能与银氨溶液发生银镜反应,A正确;红外光谱仪主要检测物质所含化学键或官能团,故可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类,B正确;谷氨酸分子中连接—NH2的碳原子为手性碳原子,即1 mol谷氨酸中含1 mol手性碳原子,其数目约为6.02×1023,C错误;谷氨酸分子中含有2个羧基,若Na2CO3过多,可能生成,D正确。
5.C 反应①为CO2+3H2 CH3OH+H2O,反应③为3 ,反应③中不生成水,A错误;和都能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;反应①形成极性键,反应③形成极性键和非极性键,C正确;淀粉与纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,但n不同,二者不互为同分异构体,D错误。
6.答案 (1)纤维素 羟基 CH2CH2
(2)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 氧化反应
(3)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 取代反应(或酯化反应)
(4)CH3CH2CH2COOH、
解析 根据石油裂解已成为生产H的主要方法,可知H为烯烃;E能发生银镜反应,说明含有—CHO;G是具有香味的液体,为酯,再结合生产流程图,则:
(1)A为纤维素;D为CH3CH2OH,含有的官能团为羟基;H为乙烯,结构简式为CH2CH2。
(2)CH3CH2OH经催化氧化生成乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O。
(3)乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O,反应类型为取代反应或酯化反应。
(4)乙酸乙酯的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式为CH3CH2CH2COOH、。
7.答案 (1)—OH
(2)C6H12O6(葡萄糖) 2CH3CH2OH+2CO2↑
(3)CH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+CO2↑+H2O
(4)①CH3CH(OH)COOH ②CH3CH(OH)COOH+CH3COOH +H2O
(5)d
(6)银氨溶液,并水浴加热,若发现有银镜产生
解析 (1)A为葡萄糖,所含官能团是—OH、—CHO。(2)A→B是葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,化学方程式是C6H12O6(葡萄糖) 2CH3CH2OH+2CO2↑。(3)D是乙酸,与NaHCO3溶液反应的化学方程式为CH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+CO2↑+H2O。(4)①由D和F的结构简式,以及E的分子式可推出E的结构简式为CH3CH(OH)COOH。②反应②是乙酸和乳酸发生酯化反应,其化学方程式为CH3CH(OH)COOH+CH3COOH +H2O。(5)淀粉分子式为(C6H10O5)n,属于天然有机高分子,a正确;反应①为淀粉在稀H2SO4催化、加热条件下水解生成葡萄糖,反应类型为水解反应,b正确;结合图示转化可知C和D分别为CH3CHO和CH3COOH,C能发生银镜反应,而D不能发生银镜反应,故可用银氨溶液鉴别C、D,c正确;D、E所含官能团不完全相同,二者不是同类物质,不互为同系物,d错误。(6)可以根据淀粉的水解产物葡萄糖中含有醛基,能发生银镜反应来证明,水解是在酸性条件下进行的,需先加NaOH溶液将水解液调至碱性,然后加银氨溶液,并水浴加热,若发现有银镜产生,则证明淀粉已发生水解。
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