1、 第四章生物大分子第四章生物大分子 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16。 一、选择题一、选择题( (本题共本题共 1515 小题小题, ,每小题每小题 3 3 分分, ,共共 4545 分。每小题只有一个选项符合题意分。每小题只有一个选项符合题意) ) 1.中国年中国味。下列新春文化的主要材料不属于天然有机高分子的是( ) A.皮影戏驴皮皮影 B.内画水晶瓶 C.年画木刻板 D.窗花剪纸 2.明代天工开物中记载:“属草木者为枲、麻、苘、葛,属禽兽与昆虫者裘褐、丝绵。”文中的“枲、麻、苘、葛”和“裘褐、丝绵”的主要成分分别属于( ) A.纤维素、油脂 B.糖类、油脂 C
2、.纤维素、蛋白质 D.油脂、蛋白质 3.新型冠状病毒是一种 RNA 病毒,核酸检测是诊断被检测人是否感染新型冠状病毒的有效方法。下列不属于核糖核酸水解产物的是( ) A.高级脂肪酸 B.核糖 C.碱基 D.磷酸 4.下列有关说法不正确的是( ) A.酯化反应为可逆反应,是有限度的 B.麦芽糖可以发生银镜反应和水解反应 C.2-丁烯存在顺反异构体 D.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用 5.下列说法不正确的是( ) A.葡萄糖和蔗糖都属于还原糖 B.氨基酸是两性化合物 C.通常情况下,酶的催化作用在高温、强酸、强碱、重金属盐作用下易失效 D.DNA 由两条平行盘绕的多聚核苷
3、酸链组成,两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对 6.科学家借助 AI 技术可以快速可靠地预测大多数蛋白质的三维形状。下列说法错误的是( ) A.-氨基酸是构成蛋白质的结构单元 B.两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽 C.采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质 D.向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4浓溶液,能使蛋白质变性 7.利用蛋白质的变性可以进行消毒杀菌。下列物质均能使蛋白质变性,其中变性的原理与物质的性质具有对应关系的是( ) A.乙醇的挥发性 B.盐酸的还原性 C.NaClO 的氧化性 D.甲醛的可溶性 8.现有淀粉溶液、蛋清、葡萄糖溶液,区别它们时,下列试剂和对应现象依次是( ) 试剂
4、:新制 Cu(OH)2 碘水 浓硝酸 现象:a.变蓝色 b.砖红色沉淀 c.变黄色 A.a、c、b B.a、c、b C.a、c、b D.c、a、b 9.我国科学家合成了一种高能量密度材料,合成该材料所需主要原料为草酰二肼(结构如图所示)。下列有关草酰二肼的说法正确的是( ) A.分子中含有三种官能团 B.具有碱性 C.完全水解可得 2 种有机化合物 D.与联二脲()互为同系物 10.分析下边的概念图,下列叙述正确的是( ) A+B 糖+C 磷酸 D ( ) E DNA A.A 表示的碱基有 5 种 B.B 表示的是核糖 C.D 表示核糖核苷酸 D.D 表示脱氧核糖核苷酸 11.下列关于蛋白质、
5、核酸、油脂及糖类的说法正确的是( ) A.蛋白质、核酸、油脂及糖类在一定条件下都能水解,蛋白质水解的最终产物是氨基酸 B.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是一类含磷的高分子 C.蛋白质、核酸、油脂及糖类都是高分子 D.蛋白质遇到浓硝酸均会显黄色 12.天冬糖精是常用的甜味剂,它的结构简式如图所示: 根据你所学的知识判断,下列说法正确的是( ) A.天冬糖精有甜味,属于糖类 B.天冬糖精在人体内不能发生水解,但该物质能溶于水 C.天冬糖精能与 NaHCO3溶液反应 D.天冬糖精能与 NaOH 溶液反应,但不能与盐酸反应 13.阿斯巴甜是一种具有甜味的食品添加剂,其结构简式如图所示。下列说法
6、不正确的是( ) A.该有机物是芳香族化合物 B.该有机物分子中含有的官能团只有氨基、羧基、酯基、肽键 C.该有机物既能与 NaOH 溶液反应,也能与盐酸反应 D.1 mol 该有机物与足量 NaOH 溶液反应,最多能消耗 2 mol NaOH 14.乳酸乙酯常用于调制果香型、乳酸型食用香精和酒用香精。它的一种合成路线如下: 下列说法正确的是( ) A.有机物 R 一定是天然高分子 B.“一定条件”指“稀硫酸,加热” C.乳酸乙酯与烧碱溶液共热能生成分子式为 C3H4O3Na2的有机物 D.与乳酸乙酯具有相同官能团的同分异构体的种数大于 8 种(不考虑立体异构) 15.某 DNA 分子的片段如
7、图所示。下列关于该片段的说法错误的是( ) A.氢键的强度: B.该片段中所有氮原子都采取 sp2杂化 C.该片段在一定条件下可发生水解反应 D.胞嘧啶与鸟嘌呤均能使酸性 KMnO4溶液褪色 二、非选择题(本题共 5 小题,共 55 分) 16.(8 分)利用含淀粉的物质可以生产乙酸。下面是生产乙酸的流程,根据流程回答下列问题: 淀粉 ABC乙酸 B 是日常生活中常见的有特殊香味的有机物,在有些饮料中含有 B。 (1)B 中官能团的名称是 。 (2)BC 的反应类型是 (填字母)。 A.取代反应 B.加成反应 C.氧化反应 D.还原反应 (3)实验室由 B 可制备气体 D,该气体是一种植物生长
8、调节剂。若将足量气体 D 通入溴水中,现象为 。 (4)乙酸与 B 可制备一种有香味的液体,该反应的化学方程式为 。 17.(12 分)对甘蔗渣进行综合处理符合绿色化学理念,其处理流程如图所示。已知 D 是一种植物生长调节剂,G 是具有香味的液体。 回答下列问题: (1)A 的名称为 ,它水解得到的最终产物的名称为 。 (2)写出 DC 的化学方程式: ,此反应属于 反应。 (3)写出 FG 的化学方程式: ,此反应属于 反应。 (4)写出 G 的同分异构体中与 CH3COOH 互为同系物的结构简式: 。 (5)B 中的含氧官能团名称为 。 18.(10 分)某化学兴趣小组欲研究当酶的浓度一定
9、时,反应速率(v)与反应物浓度(c)、温度(T)的关系。以下两个图像是根据实验结论画出的。 试根据图像回答下列问题: (1)图中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是 。 (2)图中,A 点所对应的温度是 。 (3)图中,A 点到 B 点曲线急剧下降,其原因是 。 (4)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入 12 和 75 水浴锅内,20 min 后取出转入 27 的水浴锅中保温,两试管反应速率变化情况分别为甲 ,乙 。 19.(11 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(部
10、分反应试剂、条件已略去)如下: 回答下列问题: (1)葡萄糖的分子式为 。 (2)A 中含有的官能团的名称为 。 (3)由 B 到 C 的反应类型为 。 (4)C 的结构简式为 。 (5)由 D 到 E 的化学方程式为 。 (6)F 是 B 的同分异构体,7.30 g F 与足量碳酸氢钠溶液反应可释放出 2.24 L(标准状况)二氧化碳,F 的可能结构共有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰且峰面积之比为 311 的结构简式为 。 20.(14 分)某聚合物的合成路线如图所示(部分反应试剂和条件已略去)。 已知:. . .CH3COOH +CH3COOH(R 代表烃基) 请回答下列
11、问题: (1)B 中所含官能团的名称是 ,F 的名称是 。 (2)反应的化学方程式为 。 (3)I 的分子式为 C9H12O2N2,则 I 的结构简式为 。 (4)反应的反应类型是 。 (5)W 是 F 的同分异构体,满足下列要求的 W 有 种(不考虑立体异构)。 苯环上取代基不超过两个; 可以与 NaHCO3溶液反应,不能与 FeCl3溶液发生显色反应,也不能发生银镜反应。 其中,含有手性碳原子的结构简式为 。 附加题(14 题均为不定项选择题,有 1 个或 2 个正确选项) 1.糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质,下列有关说法正确的是( ) A.葡萄糖和蔗糖互为同系物,淀粉和纤维素
12、互为同分异构体 B.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子,都能发生水解反应 C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”的主要成分分别是纤维素和油脂 D.将甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸CH3CH(NH2)COOH混合缩合,最多可形成 4 种二肽 2.褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中的色氨酸转化得到,如图所示。 已知色氨酸水溶液中存在如下平衡: 下列说法不正确的是( ) A.色氨酸分子中存在氨基和羧基,能反应生成盐 B.在色氨酸水溶液中,可通过调节溶液的 pH 使其形成晶体析出 C.在一定条件下,色氨酸可发生脱水缩合反应 D.褪黑素与色氨酸结构相似,也具有两性
13、化合物的特性 3.药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得: +H2O 下列有关叙述正确的是( ) A.贝诺酯分子中有两种含氧官能团 B.可用 FeCl3溶液区分乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚 C.乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚都能与 NaHCO3反应 D.贝诺酯与足量 NaOH 溶液共热,最终只生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠 4.新制氢氧化铜中存在平衡:Cu(OH)2+2OH- Cu(OH)42-(深蓝色)。某同学进行下列实验: 下列说法不正确的是( ) A.中出现蓝色沉淀 B.中现象是 Cu(OH)2+2OH- Cu(OH)42-正向移动的结果 C.中现象证明葡萄糖具有还原性 D.
14、对比和可知 Cu(OH)2的氧化性强于Cu(OH)42- 答案全解全析答案全解全析 1.B 2.C 3.A 4.D 5.A 6.D 7.C 8.C 9.B 10.D 11.B 12.C 13.D 14.D 15.B 1.B 驴皮的主要成分是蛋白质,木材、纸张的主要成分为纤维素,属于天然有机高分子;水晶主要成分是二氧化硅,属于无机物。 2.C “枲、麻、苘、葛”是植物纤维,主要成分属于纤维素;“裘褐”由动物毛皮制造,“丝绵”成分是蚕丝,动物的毛皮和蚕丝的主要成分是蛋白质。 3.A 核糖核酸水解的最终产物是磷酸、核糖、碱基。 4.D 酯化反应为可逆反应,A 正确;麦芽糖是二糖,可发生水解反应生成葡
15、萄糖,含有醛基,则可以发生银镜反应,B 正确;2-丁烯的结构简式为 CH3CHCHCH3,存在顺反异构体,C 正确;纤维素能促进肠道蠕动,在人体内有重要作用,D 错误。 5.A 蔗糖分子中没有醛基,不属于还原糖,A 错误;氨基酸含有氨基和羧基,氨基能与酸反应,羧基能与碱反应,所以氨基酸是两性化合物,B 正确;绝大多数酶是蛋白质,通常情况下,强酸、强碱、高温、重金属盐均可使蛋白质变性,使酶失去活性,C 正确;DNA 由两条平行盘绕的多聚核苷酸链组成,两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对,D 正确。 6.D 组成蛋白质的氨基酸主要是 -氨基酸,A 正确;两个氨基酸分子通过氨基与羧基间缩合脱去水,
16、形成的化合物叫做二肽,B 正确;蛋白质的盐析是一个可逆过程,采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质,C 正确;加入(NH4)2SO4浓溶液,蛋白质发生盐析,而不是变性,D 错误。 7.C 乙醇分子破坏了蛋白质分子的空间结构,使蛋白质发生变性,乙醇的挥发性与其能使蛋白质变性没有对应关系;盐酸能使蛋白质变性,但与其还原性没有对应关系;次氯酸钠具有强氧化性,能够氧化蛋白质使其失去生理活性(变性);甲醛能使蛋白质变性,与其可溶性无关。 8.C 淀粉溶液遇碘水变蓝色;蛋清遇浓硝酸变黄色;葡萄糖在加热条件下与新制 Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀。 9.B 草酰二肼分子中含有氨基、肽键两种官能团,A 项错
17、误;草酰二肼分子中含有氨基,为碱性基团,具有碱性,B 项正确;草酰二肼完全水解生成肼(N2H4)、草酸(H2C2O4)两种物质,但肼不是有机物,C 项错误;草酰二肼与联二脲()分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D 项错误。 10.D 题图中 E(DNA)由 D 缩合聚合得到,DNA 的基本组成单元是脱氧核糖核苷酸,C 项错误,D 项正确;A 代表的碱基有 4 种,B 表示脱氧核糖,A、B 项错误。 11.B 单糖不能水解,A 项错误;核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物,核苷酸水解得到磷酸和核苷,核苷继续水解得到戊糖和碱基,故核酸是一类含磷的高分子,B 项正确;油脂、糖类中的单糖和二糖等不是
18、高分子,C 项错误;含苯环的蛋白质遇到浓硝酸显黄色,D 项错误。 12.C 天冬糖精虽然有甜味,但其分子组成和结构不符合糖的定义,不属于糖类,A 错误;天冬糖精分子中含有肽键,在人体内能水解,B 错误;天冬糖精分子中含COOH,能与 NaHCO3溶液反应,C 正确;天冬糖精分子中含NH2和COOH,具有两性,能与盐酸和 NaOH 溶液反应,D 错误。 13.D 分子中含有苯环,所以属于芳香族化合物,A 项正确;分子中含有氨基、羧基、酯基和肽键四种官能团,B 项正确;羧基可与 NaOH 溶液反应,氨基可与盐酸反应,C 项正确;1 mol 该有机物最多能与 3 mol NaOH反应,D 错误。 1
19、4.D 有机物 R 可能为麦芽糖、淀粉、纤维素等,麦芽糖不属于高分子,A 错误;酒精和乳酸发生酯化反应,酯化反应的条件为浓硫酸、加热,B 错误;乳酸乙酯在烧碱溶液中水解生成 CH3CH(OH)COONa 和 CH3CH2OH,分子式分别为 C3H5O3Na 和 C2H6O,C 错误;乳酸乙酯中的官能团为羟基和酯基,与其具有相同官能团的同分异构体可看作分子式为 C5H10O2的酯中一个烃基氢原子被羟基取代,分子式为 C5H10O2的酯有 9 种,与乳酸乙酯具有相同官能团的同分异构体的种数大于 8 种,D 项正确。 15.B 氧原子的电负性大于氮原子,形成的氢键更强,则氢键的强度:,故 A 正确;
20、该片段中存在形成三个单键的氮原子,这样的氮原子采取 sp3杂化,故 B 错误;该片段中含有,在一定条件下可发生水解反应,故 C 正确;胞嘧啶与鸟嘌呤分子中均含碳碳双键,均能使酸性 KMnO4溶液褪色,故 D 正确。 16.答案 (每空 2 分)(1)羟基 (2)C (3)溴水褪色,溶液分层 (4)CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 解析 淀粉水解最终生成葡萄糖,葡萄糖在一定条件下分解可生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛催化氧化可生成乙酸。 17.答案 (除注明外,每空 2 分)(1)纤维素(1 分) 葡萄糖(1 分) (2)CH2CH2+H2O CH3CH2O
21、H 加成(1 分) (3)CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 取代(1 分) (4)CH3CH2CH2COOH、 (5)羟基、醛基 解析 由流程图可推知 A 是纤维素,B 是葡萄糖,C 是乙醇,D 是乙烯,E 是乙醛,F 是乙酸,G 是乙酸乙酯。 (1)A 的名称为纤维素,它水解的最终产物为葡萄糖。 (2)D 生成 C 是乙烯与水发生加成反应生成乙醇。 (3)FG 是取代反应。 (4)乙酸乙酯的同分异构体中与 CH3COOH 互为同系物的属于羧酸,且分子中有 4 个碳原子,其结构简式为、CH3CH2CH2COOH。 (5)葡萄糖中的含氧官能团为醛基、羟基。 18.答案
22、(每空 2 分)(1)酶的浓度一定 (2)酶催化反应的最适宜温度 (3)随着温度升高,酶的活性降低 (4)反应速率加快 反应速率基本不变或几乎为零 解析 (1)由图分析,反应物浓度增大到一定程度,反应速率不再上升,说明此时决定化学反应速率的主要因素是酶的浓度。 (2)由图分析,在某一适宜温度下,反应速率最大,说明此温度下酶的活性最高。 (4)75 时酶蛋白质变性,失去催化作用。如果没有酶,反应难以进行,反应速率几乎为零。 19.答案 (除注明外,每空 2 分)(1)C6H12O6(1 分) (2)羟基(1 分) (3)取代反应(或酯化反应)(1 分) (4) (5) (6)9 解析 葡萄糖在催
23、化剂作用、加热条件下与氢气发生加成反应生成 A,A 在浓硫酸的作用下发生分子内脱水生成 B,B 与乙酸发生酯化反应生成 C,根据 C 与 D 的分子式可知 C 生成 D 是 C 分子中的羟基与硝酸发生取代反应,D 在氢氧化钠溶液中水解生成 E,据此解答。 (2)A 中含有的官能团的名称为羟基。 (4)根据 B 的结构简式及 C 的分子式可知 C 的结构简式为。 (5)由 D 到 E 是水解反应,化学方程式为。 (6)F 是 B 的同分异构体,7.30 g F 与足量碳酸氢钠溶液反应可释放出 2.24 L(标准状况)二氧化碳,说明 F 分子中含有羧基,7.30 g F 的物质的量是 . - =0
24、.05 mol,产生的二氧化碳是 0.1 mol,因此 F 分子中含有 2 个羧基。F 可看作丁烷分子中的 2 个氢原子被 2 个羧基取代而成,如果是正丁烷,根据“定一移一”可知 F 有 6 种结构;如果是异丁烷,则 F 有 3 种结构,所以可能的结构共有9 种(不考虑立体异构):、,其中核磁共振氢谱为三组峰且峰面积之比为 311 的结构简式为。 20.答案 (每空 2 分)(1)羟基 苯甲酸乙酯 (2)+2HONO2 +2H2O (3) (4)取代反应 (5)8 解析 乙烯与水加成生成乙醇(B),D 为,由已知信息,可知 E 为苯甲酸,所以 F 为苯甲酸乙酯;由聚合物结构及已知信息,逆推 G
25、 分子中含有两个硝基,反应的化学方程式为+ 2HONO2 +2H2O;M 分子中含有 10 个碳原子而 K 分子中只有 8 个碳原子,反应为取代反应;M 分子中有 8 个氧原子,结合已知信息可知 M 为,据此作答。 (1)由以上分析可知,B 为乙醇,B 中所含官能团的名称是羟基;E 为苯甲酸,与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯。 (3)I 的分子式为 C9H12O2N2,由 G 的结构及已知信息可知 I 的结构简式为。 (5)F 的分子式为 C9H10O2,W 可以与 NaHCO3溶液反应,不能与 FeCl3溶液发生显色反应,也不能发生银镜反应,说明 W 中含有羧基,不含酚羟基和醛基,又要求苯环
26、上取代基不超过两个,所以符合条件的结构有:、 、,共 8 种,含有手性碳原子的为。 附加题 1.D 葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,二者结构不相似,不互为同系物,淀粉和纤维素不互为同分异构体,A 错误;油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,不是高分子,B 错误;“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”的主要成分分别是蛋白质和酯类物质,C 错误;将甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸CH3CH(NH2)COOH)混合缩合形成的二肽最多有 4 种,D 正确。 2.D 色氨酸分子中含有COOH、NH2,其中COOH 具有酸性,NH2具有碱性,故能反应生成盐,A 正确;色氨酸相对分子质量较大,含有苯环
27、,溶解度较小,色氨酸盐溶解度较大,根据化学平衡移动原理,通过调节溶液的 pH 可使色氨酸盐向色氨酸转化,形成晶体析出,B 正确;色氨酸属于氨基酸,具有氨基酸的性质,能发生脱水缩合反应,C 正确;褪黑素与色氨酸分子结构相差较大,如褪黑素的苯环上有OCH3,色氨酸没有,褪黑素五元环上的侧链()含有肽键,色氨酸五元环上的侧链()含氨基和羧基,故色氨酸有两性,褪黑素没有两性,D 错误。 3.AB 贝诺酯分子中只有酯基和肽键两种含氧官能团,A 项正确;乙酰水杨酸不含酚羟基,对乙酰氨基酚中含酚羟基,B 项正确;对乙酰氨基酚不能与 NaHCO3反应,C 项不正确;贝诺酯与足量 NaOH 溶液共热,最终可生成
28、、CH3COONa,D 项不正确。 4.D 向 2 mL 0.1 mol L-1CuSO4溶液中滴入 2 滴 2 mol L-1NaOH 溶液,发生反应 CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4,中出现蓝色沉淀,A 正确;新制氢氧化铜中存在平衡:Cu(OH)2+2OH- Cu(OH)42-(深蓝色),向中加入 1 mL 2 mol L-1NaOH 溶液,增大 OH-的浓度,平衡正向移动,中现象是溶液呈深蓝色,B 正确;中出现砖红色沉淀,说明+2 价的 Cu 被还原,则证明葡萄糖具有还原性,C 正确;根据实验现象可知:中无砖红色沉淀,而中有砖红色沉淀,说明 Cu(OH)2的氧化性弱于Cu(OH)42-的氧化性,D 错误。
