4.2 蛋白质【考试必过】化学人教版选择性必修3

4.2 蛋白质 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．《天工开物》中记载丝织品的处理：“凡帛织就犹是生丝，煮练方熟。练用稻稿灰入水煮。以猪胰脂陈宿一晚，入汤浣之，宝色烨然。”下列有关说法不正确的是 A．生丝的主要成分为蛋白质 B．稻稿灰含有碳酸钾，其入水后溶液呈碱性 C．该过程实际就是生丝的除杂过程 D．生丝煮练之后变为熟丝，熟丝的成分是氨基酸 2．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是（　　） A．蚕丝、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白质 B．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，再加水，也不溶解 C．重金属盐能使蛋白质凝结 D．浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应 3．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 A．构成蛋白质的α-氨基酸的结构简式是 B．人体内所有氨基酸均可以互相转化 C．两个氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽 D．人体内氨基酸分解代谢的最终产物是二氧化碳、水和尿素 4．苯丙氨酸()有多种同分异构体，其中同时符合条件：①有带两个取代基的苯环、②有一个硝基直接连接在苯环上的同分异构体有(不考虑立体异构) A．3种 B．5种 C．6种 D．10种 5．下列有关酶的叙述错误的是 A．绝大多数酶是具有催化作用的蛋白质 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．高温会使酶失去活性 D．酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用 6．下列说法正确的是(不考虑立体异构) A．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物一定不同 B．蛋白质不能发生水解反应 C．用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽 D．氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 7．美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法不正确的是 A．半胱氨酸属于α-氨基酸 B．半胱氨酸是一种两性化合物 C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为 D．与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体 8．阿斯巴甜是目前使用最广泛的甜味剂。甜度约为蔗糖的200倍，其结构简式为：。下列关于阿斯巴甜的说法正确的是 A．属于糖类 B．既能与酸反应又能与碱反应 C．不能发生水解反应 D．完全燃烧只生成二氧化碳和水 9．青霉素是医学上一种常用的抗生素，在人体内经酸性水解后，得到青霉氨基酸，青霉氨基酸的结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似性质)。 下列关于青霉氨基酸的推断合理的是 A．青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上 B．青霉氨基酸不能与酸反应 C．多个青霉氨基酸分子能形成多肽 D．1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5mol 10．环氧乙烷(EO)可用作生产一次性口罩时的灭菌剂。EO通过与蛋白质上的羧基、氨基、巯基(—SH)等发生作用(原理如下图)，使蛋白质失去反应基，从而达到灭菌的目的。下列说法不正确的是     A．EO与乙醛互为同分异构体 B．蛋白质在酸、碱或酶的作用下可发生水解，最终得到氨基酸 C．用EO灭菌后的口罩应对EO的残余量进行安全检测 D．图中所示的反应为取代反应 11．缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，是环状化合物，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是（    ） A．缬氨霉素是一种蛋白质 B．缬氨霉素完全水解可得四种氨基酸 C．缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物 D．须氨霉素完全水解，其中一种产物与甘油醛（CH2OHCHOHCHO）互为同分异构体 12．下列物质是由3种氨基酸分子脱水缩合生成的四肽的结构简式： 这种四肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是 A． B．NH2—CH2—COOH C． D． 13．慕尼黑工业大学和莱布尼茨食品系统生物学研究所的一项新研究表明，榴莲中的“乙硫氨酸”（）是其散发出特殊气味的原因。下列有关该物质的叙述错误的是 A．能与盐酸反应 B．在一定条件下能生成二肽 C．乙硫氨酸的分子式为 D．1mol该物质与碳酸氢钠溶液充分反应得到44g 14．我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉，他们在研究过程中曾涉及到如下有机物： 下列关于该有机物的描述，不正确的是（    ） A．具有两性，可与酸、碱反应 B．由4种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物 C．1mol该有机物最多可消耗3molNaOH D．是形成该有机物的一种氨基酸 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（14分）Ⅰ．氰基丙烯酸甲酯(俗称501)，用于医疗器械领域，如皮肤手术切口闭合；氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)；氰基丙烯酸正辛酯(俗称508)。501的结构简式如下图： （1）502是一种无色透明液体，可用于制瞬间胶粘剂，其结构简式为_____。 （2）501在空气中微量水催化下发生加聚反应迅速固化而将被粘物粘牢，写出该反应的化学方程式_____。 Ⅱ．我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。谷氨酸的结构简式如下图： （3）谷氨酸具有两性，请写出谷氨酸盐酸盐的结构简式_____。 （4）吡咯烷酮羧酸是谷氨酸在一定条件下发生分子内脱水形成的五元环化合物，天然存在于肌肤中，是一种保湿剂，其结构简式为_____。 Ⅲ．氢键普遍存在于有机化合物和无机化合物中，通常用X—H…Y—表示(“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键)。下列物质均能形成氢键： （5）①和②键角大小顺序为①_____②(填“>”或“<”或“=”)；④和⑤的沸点高低顺序为④_____⑤(填“高于”或“低于”或“等于”)。 （6）H—F分子间形成氢键的下列两种表示方式正确的是_____。 16．（14分）甘氨酸亚铁常用作治疗缺铁性贫血的药物。实验室中可利用新制备的FeCO3与甘氨酸反应制备。制备装置如下(加热装置已略去)： 相关物质性质： 甘氨酸 柠檬酸 甘氨酸亚铁 易溶于水，微溶于乙醇、两性化合物 易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性 易溶于水，难溶于乙醇 实验步骤： 步骤1：向新制备的FeSO4溶液中滴加NH4HCO3溶液，边加边搅拌，充分反应后过滤并洗涤沉淀，制得 FeCO3。 步骤2：利用装置A中生成的CO2排尽装置中的空气，将制得的 和过量的甘氨酸水溶液加入到装置C中，然后滴入柠檬酸溶液并加热。 步骤3：充分反应后，将装置C中混合物过滤，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得产品。回答下列问题： （1）配制 FeSO4溶液时，为了防止FeSO4被氧化，最好加入___________(填名称)。 （2）用装置A制取CO2，且达到“随开随用，随关随停”的目的，从下列选项中选出合适的反应物：___________(填字母)，装置B中盛放的试剂是___________(填名称)。 a．纯碱和稀硫酸     b．石灰石和稀硫酸      c．石灰石和稀盐酸      d．小苏打和稀盐酸 （3）FeSO4溶液和NH4HCO3溶液反应制备FeCO3的离子方程式为___________。 （4）柠檬酸可调节溶液的pH，体系的pH与产率的关系如下表所示： 体系 pH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 产率/% 65.74 74.96 78.78 83.13 85.57 72.98 62.31 56.68 pH过低或过高会导致产率下降的原因是___________，柠檬酸的作用还有___________(填字母)。 a．促进FeCO3溶解    b．作催化剂       c．防止Fe2+被氧化     d．指示反应达到终点 （5）装置D中澄清石灰水的作用是___________。 17．（15分）化合物M是一种新型有机酰胺，在工业生产中有重要的作用，其合成路线如下： 已知：①A是烃的含氧衍生物，相对分子质量为58，碳和氢的质量分数之和为44.8%，核磁共振氢谱显示为一组峰，可发生银镜反应，且完全反应生成银。 ②R1-CHO+R2-CH2-CHO   ③ ④   回答下列问题： （1）C的结构简式为___________，H的名称为___________。 （2）B中官能团的名称为_____________。 （3）C→D的反应类型为___________。 （4）写出F＋H→M反应的化学方程式：___________。 （5）芳香族化合物W有三个取代基，是C的同分异构体，能与溶液发生显色反应。可与足量的Na反应生成，且核磁共振氢谱显示为五组峰，符合以上条件的W的同分异构体共有___________种，写出其中一种的结构简式：___________。 （6）参照上述合成路线，以和为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线___________。 18．（15分）艾曲泊帕是一种蛋白质的人造形式，能够增加人体血小板的生成，而降低病人出血风险，其中间体合成路线之一如下： （1）B到C的化学反应方程式___________。 （2）流程中设计A到B，D到E的目的是___________。 （3）E到F的反应类型为___________。 （4）F中共平面的碳原子最多有___________个。 （5）E中官能团的名称为___________。 （6）写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式___________。 ①含有苯环，且苯环上有两个取代基； ②能够与金属钠反应产生氢气； ③核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积比为1：2：2：2。 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 蛋白质 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．《天工开物》中记载丝织品的处理：“凡帛织就犹是生丝，煮练方熟。练用稻稿灰入水煮。以猪胰脂陈宿一晚，入汤浣之，宝色烨然。”下列有关说法不正确的是 A．生丝的主要成分为蛋白质 B．稻稿灰含有碳酸钾，其入水后溶液呈碱性 C．该过程实际就是生丝的除杂过程 D．生丝煮练之后变为熟丝，熟丝的成分是氨基酸 【答案】D 【解析】根据题目信息分析可知，生丝为蛋白质，所以A项正确；稻稿灰中含有碳酸钾，溶于水导致溶液呈碱性，故B项正确；上述过程为生丝除杂的过程，C项正确；生丝煮练的目的是除去杂质，所得熟丝的主要成分仍为蛋白质，故D项错误。 2．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是（　　） A．蚕丝、羊毛、病毒等主要成分都是蛋白质 B．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，再加水，也不溶解 C．重金属盐能使蛋白质凝结 D．浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应 【答案】B 【解析】A．蚕丝、羊毛、病毒的主要成分都是蛋白质，故A正确；B．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，为蛋白质的盐析过程，蛋白质盐析可逆，再加水会溶解，故B错误；C．重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒，故C正确；D．浓硝酸与部分天然蛋白质会发生颜色反应，所以浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，故D正确；综上所述，答案为B。 3．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 A．构成蛋白质的α-氨基酸的结构简式是 B．人体内所有氨基酸均可以互相转化 C．两个氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽 D．人体内氨基酸分解代谢的最终产物是二氧化碳、水和尿素 【答案】B 【解析】A．α-氨基酸是指氨基和羧基连接在同一个碳原子上的氨基，结构简式是，A正确；B．人体内的氨基酸有的可以在体内转化成为非必需氨基酸，有的不能转化，只能从食物中获得，为必需氨基酸，B错误；C．两个氨基酸通过脱水缩合以后形成的含有酰胺键的化合物叫做二肽，C正确；D．氨基酸经过脱氨基作用，含氮部分转化成尿素，不含氮部分氧化分解产生二氧化碳和水，D正确；综上所述答案为B。 4．苯丙氨酸()有多种同分异构体，其中同时符合条件：①有带两个取代基的苯环、②有一个硝基直接连接在苯环上的同分异构体有(不考虑立体异构) A．3种 B．5种 C．6种 D．10种 【答案】C 【解析】由苯丙氨酸的结构简式可知，一个取代基为—NO2，另一个取代基为—C3H7，—C3H7有两种结构；—NO2与—C3H7在苯环上的位置有邻、间、对三种，故符合条件的同分异构体共有6种；故答案为C。 5．下列有关酶的叙述错误的是 A．绝大多数酶是具有催化作用的蛋白质 B．酶的催化作用具有选择性和专一性 C．高温会使酶失去活性 D．酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用 【答案】D 【解析】A．酶是一种特殊的蛋白质，对发生在体内和体外的某些化学反应能起到催化的作用；B．一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，故酶的催化作用具有选择性和专一性；C．大多数酶为蛋白质，蛋白质在高温条件下，发生蛋白质变性，所以活性降低；D．大多数酶为蛋白质，在高温、强酸、强碱等条件下失活，即蛋白质变性，故酶在强酸或强碱条件下不能发挥作用；答案选D。 6．下列说法正确的是(不考虑立体异构) A．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物一定不同 B．蛋白质不能发生水解反应 C．用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽 D．氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 【答案】C 【解析】A．一分子和一分子可以形成2种二肽，这2种二肽互为同分异构体和，但是它们的水解产物相同，故A错误；B．蛋白质可以发生水解反应生成氨基酸，故B错误；C．甘氨酸()和丙氨酸()分别自身缩合可形成2种二肽，交叉缩合可形成2种二肽，所以最多生成4种二肽，故C正确；D．氨基酸不属于高分子化合物，故D错误；故答案为C。 7．美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法不正确的是 A．半胱氨酸属于α-氨基酸 B．半胱氨酸是一种两性化合物 C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为 D．与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体 【答案】C 【解析】A．根据半胱氨酸的结构简式，氨基在羧基的α－位上，半胱氨酸属于α－氨基酸，故A说法正确；B．半胱氨酸中含有羧基和氨基，因此半胱氨酸属于两性化合物，故B说法正确；C．形成二肽物质应是氨基和羧基脱水缩合形成，因此该化合物不属于二肽物质，故C说法错误；D．该化合物属于铵盐，能与NaOH在加热条件下，产生NH3，NH3属于碱性气体，故D说法正确。 8．阿斯巴甜是目前使用最广泛的甜味剂。甜度约为蔗糖的200倍，其结构简式为：。下列关于阿斯巴甜的说法正确的是 A．属于糖类 B．既能与酸反应又能与碱反应 C．不能发生水解反应 D．完全燃烧只生成二氧化碳和水 【答案】B 【解析】A．糖类为多羟基醛、多羟基酮或其水解产物，仅含、、三种元素，该物质含N元素，结构不符合糖类定义，A错误；B．该物质含有碱性基团可与酸反应，含有酸性基团，且酯基、酰胺键均可与碱反应，因此既能与酸反应又能与碱反应，B正确；C．该物质含有酯基和酰胺键（肽键），两种官能团都能发生水解反应，C错误；D．该物质组成中含有N元素，完全燃烧除生成和外，还会生成含氮产物，D错误；故答案选B。 9．青霉素是医学上一种常用的抗生素，在人体内经酸性水解后，得到青霉氨基酸，青霉氨基酸的结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似性质)。 下列关于青霉氨基酸的推断合理的是 A．青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上 B．青霉氨基酸不能与酸反应 C．多个青霉氨基酸分子能形成多肽 D．1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5mol 【答案】C 【解析】A．青霉氨基酸分子中碳原子间均为碳碳单键，所有碳原子呈锯齿状，不在同一直线上，A错误；B．青霉氨基酸分子中含有，能与酸反应生成盐，B项错误；C．青霉氨基酸分子中含有氨基和羧基，多个青霉氨基酸分子能形成多肽，C项正确；D．青霉氨基酸分子中—COOH、—SH均可以与Na反应，所以1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成1mol，D项错误；故选C。 10．环氧乙烷(EO)可用作生产一次性口罩时的灭菌剂。EO通过与蛋白质上的羧基、氨基、巯基(—SH)等发生作用(原理如下图)，使蛋白质失去反应基，从而达到灭菌的目的。下列说法不正确的是     A．EO与乙醛互为同分异构体 B．蛋白质在酸、碱或酶的作用下可发生水解，最终得到氨基酸 C．用EO灭菌后的口罩应对EO的残余量进行安全检测 D．图中所示的反应为取代反应 【答案】D 【解析】A．EO和乙醛的分子式都为C2H4O，结构不同，与乙醛互为同分异构体，故A正确；B．蛋白质水解的最终产物是各种氨基酸，故B正确；C．EO能使蛋白质变性，为防止对人造成伤害，用EO灭菌后的口罩应对EO的残余量进行安全检测，故C正确；D．根据图示，题图所示的反应为加成反应，故D错误；选D。 11．缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，是环状化合物，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是（    ） A．缬氨霉素是一种蛋白质 B．缬氨霉素完全水解可得四种氨基酸 C．缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物 D．须氨霉素完全水解，其中一种产物与甘油醛（CH2OHCHOHCHO）互为同分异构体 【答案】D 【解析】A. 缬氨霉素不是蛋白质，蛋白质是高分子化合物，而缬氨霉素是低分子，故A错误；B. 缬氨霉素完全水解可得一种氨基酸，故B错误；C. 缬氨霉素完全水解后的产物、 、 ，后两者互为同系物，故C错误；D. 须氨霉素完全水解，与甘油醛(CH2OHCHOHCHO)互为同分异构体，故D正确。综上所述，答案为D。 12．下列物质是由3种氨基酸分子脱水缩合生成的四肽的结构简式： 这种四肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是 A． B．NH2—CH2—COOH C． D． 【答案】A 【解析】氨基酸缩合生成多肽，多肽中含有肽键，肽键断键发生水解反应生成相应的氨基酸。所以根据四肽的结构简式可知，生成的氨基酸分别是、NH2—CH2—COOH、所以选项A中是不可能的，答案选A。 13．慕尼黑工业大学和莱布尼茨食品系统生物学研究所的一项新研究表明，榴莲中的“乙硫氨酸”（）是其散发出特殊气味的原因。下列有关该物质的叙述错误的是 A．能与盐酸反应 B．在一定条件下能生成二肽 C．乙硫氨酸的分子式为 D．1mol该物质与碳酸氢钠溶液充分反应得到44g 【答案】C 【解析】A．该物质中含有氨基，氨基显碱性，能与盐酸反应，故A正确；B．该结构中含有氨基、羧基，可发生分子间取代生成二肽，故B正确；C．由结构简式可知该物质的分子式为：，故C错误；D．1mol该物质中含有1mol-COOH，能消耗1mol碳酸氢钠，生成1mol二氧化碳，即44g，故D正确；故选：C。 14．我国科学家在有机分子簇集和自由基化学研究领域中取得重大研究成果。据悉，他们在研究过程中曾涉及到如下有机物： 下列关于该有机物的描述，不正确的是（    ） A．具有两性，可与酸、碱反应 B．由4种氨基酸分子脱水形成的四肽化合物 C．1mol该有机物最多可消耗3molNaOH D．是形成该有机物的一种氨基酸 【答案】C 【解析】A. 该有机物中含有氨基、羧基，具有两性，可与酸、碱反应，与题意不符，A项不选；B. 由4种氨基酸分子分别为H2N-CH2COOH、H2N-CH(CH3) COOH、、HOOCCH2CH(NH2)COOH，脱水形成的四肽化合物，与题意不符，B项不选；C. 1mol该有机物中含有2mol羧基，则最多可消耗2molNaOH，符合题意，C项选；D. 是形成该有机物的一种氨基酸，与题意不符，D项不选；答案为C。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（14分）Ⅰ．氰基丙烯酸甲酯(俗称501)，用于医疗器械领域，如皮肤手术切口闭合；氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)；氰基丙烯酸正辛酯(俗称508)。501的结构简式如下图： （1）502是一种无色透明液体，可用于制瞬间胶粘剂，其结构简式为_____。 （2）501在空气中微量水催化下发生加聚反应迅速固化而将被粘物粘牢，写出该反应的化学方程式_____。 Ⅱ．我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。谷氨酸的结构简式如下图： （3）谷氨酸具有两性，请写出谷氨酸盐酸盐的结构简式_____。 （4）吡咯烷酮羧酸是谷氨酸在一定条件下发生分子内脱水形成的五元环化合物，天然存在于肌肤中，是一种保湿剂，其结构简式为_____。 Ⅲ．氢键普遍存在于有机化合物和无机化合物中，通常用X—H…Y—表示(“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键)。下列物质均能形成氢键： （5）①和②键角大小顺序为①_____②(填“>”或“<”或“=”)；④和⑤的沸点高低顺序为④_____⑤(填“高于”或“低于”或“等于”)。 （6）H—F分子间形成氢键的下列两种表示方式正确的是_____。 【答案】（1） （2分） （2） （2分） （3） （2分） （4） （2分） （5） > （2分） 低于 （2分） （6）乙 （2分） 【解析】（1）根据题干氰基丙烯酸甲酯(俗称501)，氰基丙烯酸正丁酯(俗称504)，氰基丙烯酸正辛酯(俗称508)，故502应为氰基丙烯酸乙酯，结构简式为。 （2）501()中含有碳碳双键，发生加聚反应，方程式表示为：。 （3）谷氨酸()具有两性的原因是同时含有氨基和羧基，谷氨酸盐酸盐就是谷氨酸与盐酸反应，结构简式为 （4）谷氨酸()在一定条件下发生分子内脱水形成的五元环化合物，所以是氨基与比较远的羧基反应，方程式为，故吡咯烷酮羧酸的结构简式为。 （5）的杂化方式相同，孤电子对越多键角越小，中有一对孤电子对，中含有两对孤电子对，故键角：①>②； 中的羟基可以与醛基形成氢键，④两个官能团处于邻位更易形成分子内氢键，使熔沸点降低，⑤的两官能团处于对位更易形成分子间氢键，使熔沸点升高，故沸点：④低于⑤。 （6）F与H形成氢键后，F周围有孤电子对，使F与两个相连的H呈一定角度而非直线形，故选乙。 16．（14分）甘氨酸亚铁常用作治疗缺铁性贫血的药物。实验室中可利用新制备的FeCO3与甘氨酸反应制备。制备装置如下(加热装置已略去)： 相关物质性质： 甘氨酸 柠檬酸 甘氨酸亚铁 易溶于水，微溶于乙醇、两性化合物 易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性 易溶于水，难溶于乙醇 实验步骤： 步骤1：向新制备的FeSO4溶液中滴加NH4HCO3溶液，边加边搅拌，充分反应后过滤并洗涤沉淀，制得 FeCO3。 步骤2：利用装置A中生成的CO2排尽装置中的空气，将制得的 和过量的甘氨酸水溶液加入到装置C中，然后滴入柠檬酸溶液并加热。 步骤3：充分反应后，将装置C中混合物过滤，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得产品。回答下列问题： （1）配制 FeSO4溶液时，为了防止FeSO4被氧化，最好加入___________(填名称)。 （2）用装置A制取CO2，且达到“随开随用，随关随停”的目的，从下列选项中选出合适的反应物：___________(填字母)，装置B中盛放的试剂是___________(填名称)。 a．纯碱和稀硫酸     b．石灰石和稀硫酸      c．石灰石和稀盐酸      d．小苏打和稀盐酸 （3）FeSO4溶液和NH4HCO3溶液反应制备FeCO3的离子方程式为___________。 （4）柠檬酸可调节溶液的pH，体系的pH与产率的关系如下表所示： 体系 pH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 产率/% 65.74 74.96 78.78 83.13 85.57 72.98 62.31 56.68 pH过低或过高会导致产率下降的原因是___________，柠檬酸的作用还有___________(填字母)。 a．促进FeCO3溶解    b．作催化剂       c．防止Fe2+被氧化     d．指示反应达到终点 （5）装置D中澄清石灰水的作用是___________。 【答案】（1）铁粉 （2分） （2） c （2分） 饱和碳酸氢钠溶液 （2分） （3） （2分） （4） 甘氨酸是两性化合物，既能与H⁺又能与OH⁻反应 （2分） ac （2分） （5）判断装置内的空气是否排尽 （2分） 【解析】本实验为通过新制碳酸亚铁与足量甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁的过程，装置A中碳酸钙与盐酸反应产生的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，B中用饱和碳酸氢钠溶液除去了氯化氢气体，二氧化碳气体进入装置C，排净装置C内的空气，可防止亚铁盐被氧气氧化，在装置C中柠檬酸与碳酸亚铁和甘氨酸混合反应，生成甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]，D中澄清石灰水能检验C中的空气是否排尽充分反应后，将装置C中混合物过滤，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得产品。 （1）亚铁离子易被氧化为铁离子，铁离子和铁能反应生成亚铁离子，则配制 FeSO4溶液时，为了防止FeSO4被氧化，最好加入铁粉。 （2）a．纯碱和稀硫酸能反应生成二氧化碳，纯碱是粉末不能放在有孔塑料板上，a不选；      b．石灰石和稀硫酸反应生成硫酸钙会覆盖在碳酸钙的表面，不能持续反应生成二氧化碳，b不选；      c．石灰石和稀盐酸能反应生成二氧化碳，石灰石能放在有孔塑料板上，可达到“随开随用，随关随停”的目的，c选；      d．小苏打和稀盐酸能反应生成二氧化碳，小苏打是粉末不能放在有孔塑料板上，d不选； 选c。 装置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体，故B中盛放的试剂是饱和碳酸氢钠溶液。 （3）FeSO4溶液和NH4HCO3溶液反应制备FeCO3、同时释放出二氧化碳气体，离子方程式为：。 （4）pH过低或过高会导致产率下降的原因是：甘氨酸是两性化合物，已知柠檬酸有强酸性和还原性，则柠檬酸的作用还有a．促进FeCO3溶解、c．防止Fe2+被氧化，选ac。 （5）二氧化碳能够使石灰水变浑浊，装置A产生的二氧化碳气体，通过在装置B除去HCl后，进入装置C中，把装置C内的空气排净，当装置D中出现澄清石灰水变浑浊现象时，表明装置C中的空气已排尽；则装置D中澄清石灰水的作用是：判断装置内的空气是否排尽。 17．（15分）化合物M是一种新型有机酰胺，在工业生产中有重要的作用，其合成路线如下： 已知：①A是烃的含氧衍生物，相对分子质量为58，碳和氢的质量分数之和为44.8%，核磁共振氢谱显示为一组峰，可发生银镜反应，且完全反应生成银。 ②R1-CHO+R2-CH2-CHO   ③ ④   回答下列问题： （1）C的结构简式为___________，H的名称为___________。 （2）B中官能团的名称为_____________。 （3）C→D的反应类型为___________。 （4）写出F＋H→M反应的化学方程式：___________。 （5）芳香族化合物W有三个取代基，是C的同分异构体，能与溶液发生显色反应。可与足量的Na反应生成，且核磁共振氢谱显示为五组峰，符合以上条件的W的同分异构体共有___________种，写出其中一种的结构简式：___________。 （6）参照上述合成路线，以和为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线___________。 【答案】（1）    （1分） 苯胺 （1分） （2）碳碳双键、醛基 （2分） （3）加成反应(或还原反应) （1分） （4） （2分） （5） 2 （2分） (或) （2分） （6）   （4分） 【解析】A含有的氧原子数为，核磁共振氢谱显示为一组峰，可发生银镜反应，说明含有醛基，且即0.1molA完全反应生成银，说明含有两个醛基，则A为OHCCHO，与CH3CHO发生加成反应生成B（OHCCH=CHCH=CHCHO），B与乙烯发生加成反应生成C()，C与氢气发生加成生成D，D发生催化氧化生成E( )，E与SOCl2发生取代反应生成F()；苯在浓硝酸、浓硫酸的混合液并加热条件下发生硝化反应，生成G()，继续发生还原反应生成H()，F、H脱水形成M。 （1）结合上述分析可知，C的结构简式为；H的结构式为名称为苯胺； （2）B的结构简式为：OHCCH=CHCH=CHCHO，官能团的名称为碳碳双键、醛基； （3）结合上述分析，C→D的反应类型为加成反应(或还原反应)； （4）F＋H→M反应的化学方程式：； （5）C为，C的同分异构体W是芳香族化合物，有三个取代基，C的不饱和度为4，苯环的不饱和度为4，能与溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，可与足量的Na反应生成，说明W中含有两个酚羟基，另一个取代基为乙基，且核磁共振氢谱显示为五组峰，符合以上条件的W的同分异构体有 或，2种； （6）以和为原料制备 ， 乙烯与水发生加成反应制得乙醇，乙醇发生催化氧化制得CH3CHO；发生催化氧化制得OHCCHO，CH3CHO与OHCCHO发生信息②的反应制得，其合成路线为：。 18．（15分）艾曲泊帕是一种蛋白质的人造形式，能够增加人体血小板的生成，而降低病人出血风险，其中间体合成路线之一如下： （1）B到C的化学反应方程式___________。 （2）流程中设计A到B，D到E的目的是___________。 （3）E到F的反应类型为___________。 （4）F中共平面的碳原子最多有___________个。 （5）E中官能团的名称为___________。 （6）写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式___________。 ①含有苯环，且苯环上有两个取代基； ②能够与金属钠反应产生氢气； ③核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积比为1：2：2：2。 【答案】（1） （3分） （2）保护酚羟基，防止被氧化 （2分） （3）还原反应 （2分） （4）13 （2分） （5）硝基、羟基、羧基 （2分） （6）、 （4分） 【解析】(A)与CH3I在K2CO3作用下发生取代反应生成(B)，对比、、(D)结构简式的不同，结合B转化为C的条件：HNO3、H2SO4、加热，可知B转化为C是硝基取代苯环醚键邻位上的H，所以C的结构简式为，对比D、E的结构简式可知，D转化为E发生的是取代反应，由氢原子取代甲基生成(E)，然后E中硝基被还原为氨基生成F。 （1）对比(B)、、(D)结构简式的不同，结合B转化为C的条件：HNO3、H2SO4、加热，可知B转化为C是硝基取代苯环醚键邻位上的H，所以C的结构简式为，B到C的化学反应方程式为； （2）(A)与CH3I在K2CO3作用下发生取代反应生成(B)，过程中将-OH转化为-OCH3，对比D、E的结构简式可知，D转化为E发生的是取代反应，由氢原子取代甲基生成(E)，即将-OCH3转化为-OH，结合B转化为C的条件：HNO3、H2SO4、加热可知，流程中设计A到B，D到E的目的是保护酚羟基，防止被氧化； （3）E的结构简式为，F的结构简式为，对比E、F的结构简式可知，E中硝基被还原为氨基生成(F)，所以E到F的反应类型为还原反应； （4）F的结构简式为，F中所有碳原子均采用sp2杂化，由于单键可以旋转，所以F中所有碳原子均可能共平面，即共平面的碳原子最多有13个； （5）E的结构简式为，E中官能团的名称为硝基、羟基、羧基； （6）B的结构简式为，苯环外一个氧原子、一个溴原子、一个饱和的碳原子，其同分异构体能够与金属钠反应产生氢气，说明分子中含有羟基，同时满足题目条件的B的同分异构体的结构简式有、。 学科网（北京）股份有限公司 $