高中化学——糖类例题和解答

第十四章糖类、油脂、蛋白质、合成材料课时作业44糖类时间：45分钟满分：100分一、选择题(14×5分＝70分)1．下列有关葡萄糖的说法错误的是()A．葡萄糖的分子式是C6H12O6B．葡萄糖能发生银镜反应C．葡萄糖是人体重要的能量来源D．葡萄糖属于高分子化合物【解析】葡萄糖分子中有—CHO，可发生银镜反应；M(葡萄糖)＝180，不属于高分子化合物。【答案】D2．下列关于糖的说法中正确的是()A．符合Cn(H2O)m通式的物质一定属于糖类B．不符合Cn(H2O)m通式的物质一定不属于糖类C．1mol麦芽糖发生水解反应，可以生成1mol葡萄糖和1mol果糖D．淀粉、纤维素的通式均为(C6H10O5)n，均为天然高分子化合物【解析】少数糖不符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖C6H12O5；而符合此通式的也不一定是糖类，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等，A、B错误；一分子麦芽糖水解生成两分子葡萄糖，C错误。【答案】D3．糖尿病是一种常见病，发病率有逐年增加的趋势，且目前还没有根治的方法，下列叙述正确的是()A．正常人的尿液中不含葡萄糖，只有糖尿病人才会出现糖尿B．糖尿病的基因治疗是运用基因工程技术切除缺陷基因，从而达到治疗疾病的目的C．凡是甜味的食物都含有葡萄糖D．医疗上判断患者病情的方法曾用新制Cu(OH)2来测定患者尿中葡萄糖的含量【解析】人的尿液中都含葡萄糖，只有当葡萄糖含量超过某一定值时才称为糖尿病；甜味食物还可能含有其他糖类或化合物(如甘油)。【答案】D4.(2008·广东化学)下列有关能量转换的说法正确的是()A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程【解析】C项，动物体内葡萄糖氧化成CO2是化学能转变成热能的过程；D项植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程。【答案】AB5．下列有机物在酸性催化条件下发生水解反应，生成两种不同的有机物，且这两种有机物的相对分子质量相等，该有机物是()A．蔗糖B．麦芽糖C．丙酸丙酯D．丙酸乙酯【解析】1mol蔗糖水解生成1mol葡萄糖和1mol果糖，两种产物互为同分异构体，符合题意；而1mol麦芽糖水解只产生一种物质葡萄糖(2mol)；酯类水解产物只有醇比羧酸多一个碳原子时符合题意。【答案】A6．糖元[(C6H10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于动物肝脏和肌肉中，常常被称为动物淀粉或肝糖。下列有关糖元的叙述正确的是()A．糖元与纤维素互为同分异构体，与淀粉互为同系物B．糖元水解的最终产物是葡萄糖C．糖元具有还原性，是还原性糖D．糖元溶于水，无甜味【解析】糖元是一种多糖，是一种高分子化合物，不显示其结构单元的性质，故不能称为还原性糖；它不溶于水，不具有甜味，糖元是一种多糖，因此，其水解的最终产物为葡萄糖；多糖中的葡萄糖单元均不相同，非同分异构体，对高分子化合物均不能仅从结构单元的组成上分析是否为同分异构体。【答案】B7．核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO下列关于核糖的叙述正确的是()A．与葡萄糖互为同分异构体B．可以与银氨溶液作用形成银镜C．可以跟氯化铁溶液作用显色D．可以使紫色石蕊试液变红【解析】核糖是五碳糖，葡萄糖是六碳糖，二者不属于同分异构体，A选项错；核糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，故B选项正确；与FeCl3显色是酚类的性质，使紫色石蕊试液变红是酸性物质表现的性质，核糖分子结构中既不具备酚的结构，又无羧基，显然没有酸性，故C、D选项均不符合题意。【答案】B8．将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中，扎好袋口浸入流动的温水中。经过足够长的时间后，取出袋内的液体，分别与①碘水、②新制Cu(OH)2悬浊液加热、③浓硝酸(微热)作用，其现象依次是()A．显蓝色；无红色沉淀；显黄色B．不显蓝色；无红色沉淀；显黄色C．显蓝色；有红色沉淀；不显黄色D．不显蓝色；无红色沉淀；不显黄色【解析】淀粉在淀粉酶的作用下经足够长的时间后，完全水解为葡萄糖后渗透到半透膜袋外水中，而淀粉酶属高分子不能透过半透膜而留在袋内。故遇碘水不变蓝，与新制Cu(OH)2悬浊液加热，不能生成红色沉淀。淀粉酶属于蛋白质，遇浓HNO3可显黄色。【答案】B9．近几年一种新型的甜味剂——木糖醇悄悄地走入生活，进入人们的视野，因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品，它具有甜味足，溶解性好，防龋齿，适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的晶体，分子式为C5H12O5，结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH，下列有关木糖醇的叙述中不正确的是()A．木糖醇与葡萄糖、果糖等一样，是属于多羟基醛或酮，是一种单糖B．已知木糖醇的溶解度随着温度的升高而增大，说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程C．木糖醇是一种五元醇D．木糖醇是一种无糖型植物甜味剂【解析】由木糖醇的结构简式知分子中只含羟基，故A错，C正确，由题干的信息说明木糖醇易溶于水，溶解是吸热过程，且是无糖型植物甜味剂。【答案】A10．要检验蔗糖无还原性，但其水解产物有还原性，应选用的物质是()A．新制氢氧化铜、稀硫酸B．银氨溶液、稀H2SO4、NaOH溶液C．银氨溶液、氢氧化钠溶液D．新制氢氧化铜、氢氧化铜溶液【解析】检验蔗糖及其水解产物有无还原性，既可选用银氨溶液，也可选用新制Cu(OH)2悬浊液。要促使蔗糖水解，则必须选用催化剂(稀H2SO4)，由于检验醛基的两种试剂均为碱性试剂，易被酸破坏，故向水解产物中加入碱性试剂前，应先中和掉催化剂稀H2SO4，故应加入NaOH。【答案】B11．下列说法正确的是()A．淀粉溶液中加入少许稀硫酸，一段时间后，加碘水不显蓝色，证明淀粉已水解完毕B．淀粉溶液中加入少许稀硫酸，一段时间后，若加入银氨溶液无银镜反应，证明淀粉未水解C．98%的浓H2SO4与纤维素混合水浴加热可制取葡萄糖D．葡萄糖与银氨溶液反应时，物质的量之比是【解析】B项：应先加入NaOH溶液；C项：98%H2SO4会将纤维素炭化。【答案】A12．在ag冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖的混合物中，碳元素的质量分数为()A．30%B．40%C．50%D．数据不全，无法计算【解析】冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖的最简式均为CH2O，故混合物中碳元素的质量分数为：1230×100%＝40%。【答案】B13．据法国《科学与未来》杂志报道，美国科学家最近在实验室中合成了与脱氧核糖核酸(DNA)分子结构相近的苏糖核酸分子，一些专家认为这种物质包含遗传信息，可能是第三种遗传分子。苏糖核酸简称TNA，是DNA和RNA的“近亲”，它的分子中含有苏糖。已知苏糖的结构式为：，有关苏糖的说法不正确的是()A．苏糖能发生银镜反应B．苏糖属于单糖C．苏糖在一定条件下，能发生加成和取代反应D．苏糖与葡萄糖互为同分异构体【解析】苏糖含有醛基，能发生加成反应、氧化反应；它是单糖，不能再水解；含有羟基，能发生取代反应；苏糖的分子式与葡萄糖不同，所以二者不互为同分异构体。【答案】D14．某白色晶体分子中氢原子和氧原子个数比为，氢原子比碳原子多10个。该物质的相对分子质量为342，易溶于水，水溶液能发生银镜反应。在该晶体的水溶液中加稀硫酸，水浴加热，加NaOH中和酸后再加银氨溶液，水浴加热有银析出。该物质的分子式和名称为()A．C6H12O6(葡萄糖)B．C6H12O6(果糖)C．C12H22O11(麦芽糖)D．C12H22O11(蔗糖)【解析】设该物质的分子式为CxH2yOy。则有2y－x＝1012x＋2y＋16y＝342得x＝12y＝11故分子式为C12H22O11，又依题意，该物质为还原性糖，水解产物也有还原性，故此白色晶体为麦芽糖。【答案】C二、简答题(30分)15．如下图所示：淀粉水解可产生某有机化合物A，A在不同的氧化剂作用下，可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8)，B和C都不能发生银镜反应。A、B、C都可以被强还原剂还原成为D(C6H14O6)。B脱水可得到五元环的酯类化合物E或六元环的酯类化合物F。已知，相关物质被氧化的难易次序是：RCHO最易，R—CH2OH次之，最难。请在下列空格中填写A、B、C、D、E、F的结构简式。A：________；B：________；C：________；D：________；E：________；F：________。【解析】此题为有机结构推断题，主要考查葡萄糖分子中各种官能团的性质。淀粉水解的最终产物为葡萄糖，其结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO，它既能被氧化成羧酸又能被还原成醇。A氧化得B(C6H12O7)，B经分子内脱水成五元环酯类．．化合物E和六元环酯类．．化合物F，说明B中有羧基和醇羟基。故B的结构简式为HOCH2(CHOH)4COOH。由提供的信息知HCHO最易被氧化，R—CH2OH次之，所以C的结构简式为：HOOC(CHOH)4COOH，进而推出D的结构简式为：HOCH2(CHOH)4CH2OH。【答案】A．HOCH2(CHOH)4CHO；B.HOCH2(CHOH)4COOH；C．HOOC(CHOH)4COOH；D.HOCH2(CHOH)4CH2OH；16．葡萄糖在不同条件下可以被氧化成不同物质。请结合题意回答问题：已知：RCOOH＋CH2＝CH2＋12O2――→催化剂加热、加压RCOOCH＝CH2＋H2O(1)葡萄糖在酒化酶作用下生成有机物A，A、B、C、D、E间的转化关系如下图所示：①B是石油化学工业最重要的基础原料，写出A―→B的化学方程式____________________________；②D的结构简式为__________________________；(2)葡萄糖在一定条件下还可氧化为X和Y(Y和A的相对分子质量相同)。X可催化氧化成Y，也可与H2反应生成Z。X和Y的结构中有一种相同的官能团是__________，检验此官能团需用的试剂是__________。(3)F是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物。F、G、H间的转化关系是：F――→浓硫酸△G――→＋Z浓硫酸△H，H与(1)中的D互为同分异构体。①G还可以发生的反应有__________(填序号)Ⅰ.加成反应Ⅱ.水解反应Ⅲ.氧化反应Ⅳ.消去反应Ⅴ.还原反应②本题涉及的所有有机物中，与F不论以何种质量比混合(总质量一定)，完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量不变的有(写结构简式)________________________________。【解析】(1)葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和CO2，所以A是乙醇，由物质的转化关系可知B为CH2＝CH2，C为CH3COOH，由题干信息可知B与C反应生成D为CH3COOCH＝CH2。(2)由X氧化成Y，与H2反应生成Z，可推知X为醛，Y为酸，Z为醇，又由于Y与CH3CH2OH的相对分子质量相同，可知Y为甲酸，X为甲醛，Z为甲醇；在甲酸中存在—CHO。(3)①Z为甲醇，由G＋Z―→H且H与CH3COOCH＝CH2互为同分异构体可推知G为CH2＝CH—COOH，H为CH2＝CH—COOCH3，由转化关系可知F为或CH2OHCH2COOH，分子式为C3H6O3。②符合要求的有机物必须满足最简式为CH2O。【答案】(1)①C2H5OH――→浓硫酸170℃CH2＝CH2↑＋H2O②CH3COOCH＝CH2(2)—CHO；银氨溶液(或新制氢氧化铜)(3)①Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ②HOCH2(CHOH)4CHO、HCHO、CH3COOH17．葡萄糖是人类的主要营养物质，在人体中的富氧条件下葡萄糖氧化成CO2。已知：一定条件氧化1R′CH2COOH＋RCOOH2R′COOH＋RCH2COOH将A进行如下图所示的反应，其中C和C′是同系物，C′是甲酸。葡萄糖,分解A回答下列问题：(1)已知在人体中，18g葡萄糖完全氧化为H2O(l)和C