高中化学第四章生命中的基础有机化学物质2糖类同步检测含解析 人教版选修5 2

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第二节　糖类 记一记 糖类的知识体系 探一探 一、糖类的结构和性质 ‎1．糖类的分子组成都可以用Cm(H2O)n来表示吗？组成符合Cm(H2O)n的有机物一定属于糖类吗？‎ ‎[提示]　糖类的分子组成并不是都符合Cm(H2O)n，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4。‎ 不一定，如乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3、甲醛CH2O等，分子组成符合Cm(H2O)n，但它们并不属于糖类。‎ - 12 -‎ ‎2．如何鉴别蔗糖和麦芽糖？‎ ‎[提示]　蔗糖分子结构中没有醛基，所以没有还原性，麦芽糖分子结构中含醛基，是一种还原性糖，可用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液来鉴别蔗糖和麦芽糖。‎ ‎3．淀粉和纤维素互为同分异构体吗？‎ ‎[提示]　二者均为混合物，且n值不同，不属于同分异构体。‎ 二、淀粉水解程度的判断 ‎1．如何检验某溶液中是否含有淀粉？‎ ‎[提示]　取样液少许置于试管中，滴入碘水若变蓝色则含有淀粉，否则不含淀粉。‎ ‎2．若淀粉溶液部分水解时，混合液中含有哪些成分？‎ ‎[提示]　淀粉、葡萄糖、硫酸 ‎3．若检验淀粉溶液是否水解时，能否直接向溶液中加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液？‎ ‎[提示]　不能。须先中和水解液中的H2SO4，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2。‎ 判一判 判断正误(对的在括号内打√，错的在括号内打×)‎ ‎(1)符合通式Cm(H2O)n的有机物都是糖类。(×)‎ ‎(2)单糖和低聚糖都为还原性糖，多糖是非还原性糖。(×)‎ ‎(3)木材纤维和土豆淀粉遇碘均显蓝色。(×)‎ 解析：木材纤维是纤维素遇碘不显蓝色。‎ ‎(4)1 mol葡萄糖和足量的钠反应可产生6 mol H2。(×)‎ 解析：1 mol葡萄糖与足量钠可产生 mol H2‎ ‎(5)所有的糖类在酶的催化作用下都能发生水解反应。(×)‎ ‎(6)淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，故二者均可以为人体提供营养。(×)‎ 解析：纤维素不能为人体提供营养。‎ ‎(7)淀粉和纤维素具有相同的分子式，两者互为同分异构体。(×)‎ ‎(8)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水，溶液未变蓝色，说明淀粉没有发生水解。(×)‎ 解析：说明淀粉水解完全。‎ 练一练 ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A．凡分子组成符合Cn(H2O)m的化合物均属糖类 B．有甜味的物质不一定属于糖类 C．糖类可看做是碳的水化物 - 12 -‎ D．糖类物质在空气中燃烧都生成CO2和H2O 解析：A项，符合Cn(H2O)m的化合物不都属糖类，例如甲醛、乙酸，故A项错；B项，有些醇类物质也具有甜味，故B项正确；C项，鼠李糖(C6H12O5)中氢原子和氧原子个数比不等于2:1，故C项错误；D项，糖类物质在空气中完全燃烧一定生成CO2和H2O，故D项错误。‎ 答案：B ‎2．已知葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，下列关于葡萄糖的性质说法不正确的是(　　)‎ A．完全燃烧的产物是CO2和H2O B．1 mol葡萄糖能还原2 mol Ag C．含葡萄糖0.1 mol的水溶液与足量金属钠反应，得到0.25 mol H2‎ D．分别充分燃烧等质量的葡萄糖和甲醛(HCHO)消耗氧气的量相同 解析：葡萄糖分子中只有C、H、O三种元素，充分燃烧的产物只能是CO2和H2O；分子中含5个—OH，每摩尔应能生成2.5 mol H2，但水能与钠反应，产生的氢气大于2.5 mol；其实验式CH2O和甲醛相同，因此等质量时耗氧量也相同，1 mol—CHO能还原2 mol Ag。‎ 答案：C ‎3．下列关于蔗糖的说法不正确的是(　　)‎ A．蔗糖是重要的二糖，它的摩尔质量是葡萄糖的二倍。‎ B．纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应。‎ C．在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中，滴入银氨溶液，水浴加热后看不到银镜产生 D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑并有泡沫出现 解析：A项，蔗糖是一分子葡萄糖和一分子果糖的脱水缩合物，葡萄糖和果糖是同分异构体，所以，蔗糖的摩尔质量不是葡萄糖的二倍，是二倍减去18，故A项错误；B项，蔗糖是非还原性糖，没有醛基，不能发生银镜反应，故B项正确；C项，应在碱性条件下反应，先加入氢氧化钠溶液，再滴加银氨溶液，然后水浴加热，才能有银镜，故C项正确；D项，浓硫酸有脱水性，可以使蔗糖炭化，然后碳和浓硫酸反应生成二氧化硫和二氧化碳，故D项正确。‎ 答案：A ‎4．淀粉已水解，但水解不完全的特征是(　　)‎ A．既能发生银镜反应，又能使碘溶液变蓝色 B．既能发生银镜反应，又能和新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀 C．既有甜味，又不很甜 D．不能使碘溶液变蓝，却发生银镜反应 解析：A项，能发生银镜反应说明含有葡萄糖，淀粉水解了；能使碘溶液变蓝色，说明仍然存在淀粉，故A项正确；B项，既能发生银镜反应，又能和新制Cu(OH)2‎ - 12 -‎ 反应生成红色沉淀，只能证明含有葡萄糖，不能证明淀粉是否水解完全，故B项错误；C项，既有甜味，又不很甜，不能证明淀粉已水解，但水解不完全，故C项错误，D项，不能使碘溶液变蓝，却发生银镜反应，说明不含有淀粉，含有葡萄糖，淀粉已经完全水解，故D项错误。‎ 答案：A 知识点一 糖类的组成、结构和用途 ‎1.葡萄糖是单糖的主要原因是(　　)‎ A．在糖类物质中含碳原子最少 B．不能水解成更简单的糖 C．分子中有一个醛基 D．分子结构最简单 解析：判断某种糖是否为单糖的依据是看其能否发生水解而不是看它含碳原子数的多少。‎ 答案：B ‎2．下列关于糖类的叙述正确的是(　　)‎ A．所有糖类的分子式都符合通式Cn(H2O)m B．单糖分子是由一个碳原子和若干氢、氧原子构成的 C．蔗糖水解产物能发生银镜反应，故蔗糖分子结构中含有醛基 D．糖类可分为单糖、低聚糖和多糖 解析：绝大多数糖符合通式Cn(H2O)m，有部分糖并不符合此通式，如鼠李糖(C6H12O5)；单糖是不能水解的糖，并不是分子中只含一个碳原子；蔗糖分子中无醛基，蔗糖水解后，生成了含醛基的物质，所以能发生银镜反应，蔗糖本身是非还原性糖。‎ 答案：D ‎3．按糖类的现代定义，下列物质不属于糖类的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ A．①② B．②③‎ - 12 -‎ C．①④ D．③④‎ 解析：糖为多羟基醛或多羟基酮以及水解能产生多羟基醛或多羟基酮的物质。‎ 答案：B ‎4．蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素被食入人体后的作用是(　　)‎ A．为人体内的化学反应提供原料 B．为维持人体生命活动提供能量 C．加强胃肠蠕动，具有通便功能 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 解析：人体中没有水解纤维素的酶，纤维素在人体中主要是加强胃肠蠕动，具有通便功能。‎ 答案：C 知识点二 糖类的性质 ‎5.下列说法中错误的是(　　)‎ A．通常蔗糖和淀粉都不显还原性 B．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇 C．纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应 D．纤维素分子是由葡萄糖单元组成的，可以表现出一些多元醇的性质 解析：葡萄糖为单糖，不能发生水解反应。‎ 答案：C ‎6．下列说法不正确的是(　　)‎ A．蔗糖和麦芽糖在酸性条件下的水解产物不同 B．蔗糖的水解产物能发生银镜反应 C．蔗糖是单糖 D．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体 解析：蔗糖在酸性条件下水解成葡萄糖和果糖，而麦芽糖在酸性条件下水解成葡萄糖，A项正确；蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖，其中葡萄糖可以发生银镜反应，B项正确；蔗糖是二糖，C项不正确；蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11，但结构不同，所以互为同分异构体，D项正确。‎ 答案：C ‎7．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 - 12 -‎ B．可以与银氨溶液作用形成银镜 C．可以与FeCl3溶液作用显色 D．可以使紫色石蕊溶液变红 解析：由核糖的结构简式可知其含有醛基，故可以与银氨溶液作用形成银镜。‎ 答案：B 综合考查 典型实验 ‎8.现有下列物质：①碘水；②银氨溶液；③NaOH溶液；④稀硫酸；⑤浓硫酸。在进行淀粉的水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时，除淀粉外，还需使用上述试剂或其中一部分，判断使用的试剂及其先后次序为(　　)‎ A．④①③② B．①④②③‎ C．⑤①③② D．①⑤②③‎ 解析：淀粉的水解需要稀酸溶液作催化剂，要判断水解程度及水解产物时，取两支试管，分别向其中加入少许水解液。若检验淀粉是否存在，则向其中一支试管中加入碘水，若溶液未变蓝，说明淀粉已经水解完全；若溶液变蓝，说明淀粉未水解或部分水解。取另一支试管，向水解液中加入NaOH溶液，使溶液呈碱性，最后加入银氨溶液并加热，若有Ag生成则证明水解产物为葡萄糖，所以所加试剂的顺序为④①③②。‎ 答案：A ‎9．下列关于蔗糖属于非还原性糖，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性糖的操作顺序：④③‎ B．验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序：④⑤‎ 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：①②④③‎ - 12 -‎ 解析：糖类是否属于还原性糖，可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该在水浴中进行加热，故不能选择③，同时考虑到银镜反应的发生应该在碱性条件下进行，故蔗糖水解后应先加碱中和过量的酸，才能进行银镜反应，综上所述，选B项。‎ 答案：B 基础达标 ‎1．对葡萄糖的性质的叙述中，正确的是(　　)‎ A．不溶于水的白色晶体 B．是一种多羟基醛，具有还原性 C．不能跟酸起酯化反应 D．不能被还原为六元醇 解析：葡萄糖是多羟基醛，既有醛基的性质，又有羟基的性质，能发生酯化反应、加成反应(还原反应)、氧化反应。‎ 答案：B ‎2．以葡萄糖为原料经一步反应不能得到的是(　　)‎ A．乙醛 B．二氧化碳 C．己六醇 D．葡萄糖酸 解析：葡萄糖与H2发生加成反应可生成己六醇，经氧化可生成CO2或葡萄糖酸。‎ 答案：A ‎3．崇明米酒既有酒味又有甜味，其中甜味来源的途径是(　　)‎ A．淀粉―→蔗糖―→葡萄糖 B．淀粉―→麦芽糖―→葡萄糖 C．淀粉―→麦芽糖―→果糖 D．淀粉―→蔗糖―→果糖 解析：用米酿酒，米中含有大量淀粉，在微生物的作用下，首先将淀粉分解成麦芽糖，然后再将麦芽糖分解为葡萄糖，从而产生甜味。‎ 答案：B ‎4．生活中的一些问题常涉及化学知识，下列叙述正确的是(　　)‎ A．棉花的主要成分是纤维素 B．过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖 C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，为人体组织提供营养 D．纤维素在人体消化过程中起重要作用，纤维素可以作为人类的营养物质 - 12 -‎ 解析：过多食用糖类物质会导致人体发胖，B项错误；淀粉在人体内经淀粉酶催化先水解成麦芽糖，最终水解成葡萄糖，C项错误；人体中没有消化纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质，D项错误。‎ 答案：A ‎5．下列物质中既能发生水解反应，也能发生银镜反应，其水解产物中还有能发生银镜反应的物质，则该物质为(　　)‎ ‎①乙醛　②葡萄糖　③甲酸甲酯　④蔗糖　⑤麦芽糖　⑥纤维素　⑦淀粉 A．①②⑤ B．③④⑥‎ C．③⑤ D．④⑤‎ 解析：能发生水解反应的物质有③④⑤⑥⑦，能发生银镜反应的物质有①②③⑤，水解产物中有能发生银镜反应的物质有③④⑤⑥⑦，故C项正确。‎ 答案：C ‎6．下列关于淀粉和纤维素的叙述正确的是(　　)‎ A．淀粉与纤维素分子中均含有葡萄糖单元，分子式为(C6H10O5)n从组成上看，淀粉和纤维素的聚合程度不同，但纯净的淀粉和纯净的纤维素都是纯净物 B．淀粉和纤维素都是天然的高分子化合物，属于非还原性的多糖，最主要的性质之一是在无机酸溶液的作用下都能水解成单糖 C．由于纤维素中碳的质量分数高于淀粉，所以纤维素常用来制造火棉 D．淀粉溶液和纤维素溶液都属于胶体，因为分子直径大，都不能透过半透膜 解析：由于n值不确定，所以淀粉和纤维素都是混合物，A项错；因为淀粉和纤维素的实验式相同，都是相同的葡萄糖单元，所以碳元素的质量分数相同，C项错；淀粉溶液是胶体不能透过半透膜，但纤维素不溶于水，更谈不上是胶体，D项错误。‎ 答案：B ‎7．某广告称某品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)，不加糖比加糖还甜，最适合糖尿病病人食用。你认为下列关于糖尿病病人能否食用此八宝粥的判断不正确的是(　　)‎ A．糖尿病病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用 B．这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑 C．不加糖不等于没有糖，糖尿病病人食用需慎重 D．不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生 解析：该八宝粥不加糖，但不等于不含糖，所以A项不正确。‎ 答案：A ‎8．青苹果汁遇碘变蓝，熟苹果汁能还原银氨溶液。这说明(　　)‎ A．青苹果汁中只含淀粉不含糖类 B．熟苹果汁中只含糖类不含淀粉 - 12 -‎ C．苹果转熟时淀粉水解为单糖 D．苹果转熟时单糖聚合成淀粉 解析：青苹果汁遇碘变蓝，说明其中含淀粉；熟苹果汁能还原银氨溶液，说明其中含葡萄糖，所以苹果转熟时淀粉水解为单糖，即葡萄糖。‎ 答案：C ‎9．下列实验操作和结论错误的是(　　)‎ A．用新制的Cu(OH)2悬浊液可鉴别蔗糖和麦芽糖 B．用银镜反应可证明蔗糖已发生水解 C．浓硫酸使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖的组成元素有C、H、O D．向蔗糖的水溶液中加入少量金属钠，有氢气生成，证明蔗糖的分子结构中有醇羟基 解析：金属钠可以与蔗糖溶液中的水反应放出氢气，不能证明蔗糖分子中含有醇羟基。‎ 答案：D ‎10．将碘酒滴到切开的苹果断面上，观察到断面变蓝色，说明苹果中含有(　　)‎ A．油脂 B．淀粉 C．纤维素 D．葡萄糖 解析：淀粉遇碘变蓝色，碘酒中含有碘单质，所以判断苹果中含有淀粉，答案选B。‎ 答案：B ‎11．A、B、C、D、E有下列关系：‎ 且常温常压下，A、B为液体，C、D、E为固体，D易溶解于水，C难溶于冷水，在热水中可以部分形成溶液，且C遇到碘水变为蓝色。B的蒸气质量是相同状况下相同体积的乙烷的2倍，D的相对分子质量是180。A、B、D可以与新制取的Cu(OH)2反应，其中B生成蓝色溶液，A、D在加热的条件下生成红色沉淀，A、D能够和银氨溶液发生银镜反应。‎ ‎(1)写出A、B、C、D的结构简式：‎ A________________；B________________；‎ C________________；D________________。‎ ‎(2)写出下列化学方程式：‎ ‎①B＋Cu(OH)2：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②D＋Cu(OH)2：‎ ‎________________________________________________________________________‎ - 12 -‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③A＋银氨溶液：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎④C在稀硫酸的作用下水解：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：由题给信息可知，A能发生银镜反应，而B可与新制Cu(OH)2反应生成蓝色溶液，则A为醛、B为羧酸；又因B的蒸气质量是相同状况下相同体积乙烷的2倍，即B的相对分子质量为乙烷的2倍，所以B为乙酸，A为乙醛。因C遇碘水变为蓝色，故C为淀粉，其水解生成物D为葡萄糖，E为五乙酸葡萄糖酯。‎ 答案：‎ ‎(1)CH3 CHO　CH3COOH　(C6H10O5)n CH2OH(CHOH)4CHO ‎(2)①2CH3COOH＋Cu(OH)2―→(CH3COO)2Cu＋2H2O ‎②CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O ‎③CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O ‎④(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)‎ ‎12．某学生进行蔗糖水解的实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：‎ ‎①取少量蔗糖加适量水配成溶液；‎ ‎②在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；‎ ‎③将混合液煮沸几分钟，冷却；‎ ‎④在冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热。‎ 其实验结果没有银镜产生，其原因是________。‎ A．蔗糖尚未水解 B．加热时间不够 C．煮沸后的溶液中没有加碱中和其酸性 D．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖 上述实验的正确操作是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：蔗糖水解产生葡萄糖，检验水解产物时要在碱性条件下，故水解完成后先加NaOH溶液中和过量的稀硫酸。‎ - 12 -‎ 答案：C　在水解冷却后的溶液中滴加NaOH溶液以中和稀硫酸后，再加银氨溶液并水浴加热 能力达标 ‎13.下列物质间有如下转化关系，请按要求填空。‎ ‎(1)在制镜工业和热水瓶胆镀银时，常利用上述的反应________(填序号)。‎ ‎(2)①②的反应类型为________(填字母)。‎ A．氧化反应 B．加成反应 C．水解反应 D．消去反应 ‎(3)反应⑦可用于检验糖尿病病人尿液中的含糖量，该反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)葡萄糖在细胞内彻底氧化分解的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：制镜工业和热水瓶胆镀银都是利用了葡萄糖中含有醛基，能与银氨溶液反应生成单质银的性质，即为反应⑥；①②反应为淀粉在酸或酶的作用下水解生成葡萄糖，因此为水解反应；第(3)问和第(4)问是葡萄糖的两个应用，即CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O　C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O。‎ 答案：‎ ‎(1)⑥　‎ ‎(2)C ‎(3)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O ‎(4)C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O ‎14．如图所示，淀粉水解可产生某有机物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。‎ - 12 -‎ 已知相关物质被氧化的难易顺序：‎ RCHO最易，R—CH2OH次之，最难。‎ 则A、B、C、D、E、F的结构简式：‎ A______________，B____________________，C____________________，‎ D____________________，E____________________，F____________________。‎ 解析：淀粉的水解产物为葡萄糖(A)，其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。由题给信息可知，葡萄糖中的—CHO先被氧化，然后—CH2OH被氧化。若—CHO被氧化，则相当于分子中增加了1个氧原子，其他原子没变，则B(C6H12O7)是葡萄糖分子中的—CHO被氧化的产物。C(C6H10O8)与葡萄糖分子相比，多了2个氧原子，少了2个氢原子，则—CHO与—CH2OH都被氧化成了—COOH。D(C6H14O6)与葡萄糖(C6H12O6)相比，多了2个氢原子，可认为是葡萄糖分子中的醛基被还原(与H2加成)。E、F是B自身的酯化反应产物。‎ 答案：‎ CH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)4COOH　‎ HOOC(CHOH)4COOH CH2OH(CHOH)4CH2OH　‎ - 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