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高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四章 生物大分子第三节 核酸同步训练题
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第四章 生物大分子第三节 核酸同步训练题，共8页。试卷主要包含了单选题，简答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 下列有关核酸的叙述中，正确的是 ( )
A. 除病毒外，一切生物都有核酸存在B. 核酸分子均呈双螺旋结构
C. 核酸是生物的遗传物质D. 组成核酸的基本单元是脱氧核苷酸
2. 因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以某些患者的诊断需要做核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是( )
A. 核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的
B. 核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C. 核酸、核苷酸都是高分子化合物
D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
3. DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是。( )
A. 不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
B. 不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C. 不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
D. 不同人体内的DNA的空间结构不同
4. 脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段如图1，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2。下列说法正确的是 ( )
A. 脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B. 2−脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C. 胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键
D. 脱氧核糖核酸由磷酸、2−脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
5. 如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图，下列说法正确的是( )
A. 比较组成DNA与RNA的④，只有②存在不同
B. 若③是T，则④叫胸腺密啶脱氧核酸
C. 若③是尿喀啶，则②是脱氧核糖
D. 若②是脱氧核糖，则④构成的核酸是遗传物质的主要载体
6. 下列关于核酸的叙述中，不正确的是( )
A. 核酸由C、H、O、N、P等元素组成B. 核酸只存在于细胞核中
C. 核酸包括RNA和DNA两大类D. 核酸能控制蛋白质的合成
7. 核酸存在于一切生物体中，也是生命的基础物质。对核酸的研究是近年来科学研究最活跃的领域。以下关于核酸的论述正确的是( )
①核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基构成的
②核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，共同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
③核酸是高分子化合物，可以进一步水解得到核苷酸，核苷酸仍然是高分子化合物
④核酸水解产物中含有磷酸、戊糖和碱基
A. ①②B. ②③C. ①③D. ②④
8. 核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片断示意图如下，它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是( )
A. 核酸也可能通过人工合成的方法得到B. 酶是有机化合物，催化活性与温度有关
C. 该核酸水解生成的碱基中含有氮元素D. 该核酸完全水解生成的酸是H3PO3
9. 组成DNA结构的基本成分是。( )
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A. ①③④⑤B. ①②④⑥C. ②③④⑤D. ②③④⑥
10. 如图表示的分子是。( )
A. 核酸B. 脱氧核糖核苷酸C. 氨基酸D. 碱基
11. 在生物体的生命活动中，由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是。( )
A. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖B. 氨基酸、葡萄糖、碱基
C. 脱氧核糖、碱基、磷酸D. 核糖、碱基、磷酸
12. 有关下列概念图的叙述，正确的是。( )
A. ①表示的碱基有5种B. ②表示的是核糖C. ④表示脱氧核苷酸D. ④表示核糖核苷酸
13. 病毒由蛋白质和核酸组成，核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由戊糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是( )
A. 蛋白质和核酸均是高分子化合物
B. NaClO溶液用作消毒剂，是因为NaClO能使病毒蛋白变性
C. 蛋白质中含C，H，O，N等元素
D. 戊糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)互为同系物
14. 核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。下图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2，下列说法正确的是( )
A. 脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B. 2−脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C. 胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键
D. 脱氧核糖核酸由磷酸、2−脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
15. 脱氧核糖核酸的结构片段如下图所示(其中以…或者……表示氢键)，它在酶和稀盐酸中可以逐步发生水解，下列关于该高分子的说法不正确的是( )
A. 完全水解产物中，含有磷酸、戊糖和碱基
B. 完全水解产物的单个分子中，一定含有官能团—NH2和—OH
C. 氢键对该高分子的性能有很大影响
D. 其中碱基的一种结构简式为)
二、简答题
16. (1)硼的研究在无机化学发展中占有独特的位置。硼元素有 10B和 11B两种天然稳定的同位素，在基态 11B原子中，核外存在 ______对自旋状态相反的电子，有_______种不同空间运动状态的电子。根据对角线规则，硼元素许多性质与_____元素相似。
(2)NH3能通过配位键与硼元素的某种氢化物作用得到化合物M，M是一种新的储氢材料，加热M会缓慢释放出H2，并转化为化合物N，M、N分别是乙烷、乙烯的等电子体。 M的结构式为______________(须标出配位键)，N分子中的π键和σ键数目之比为_______________。
(3)O和 S两种元素是自然界最常见的两种元素。均能与 H形成 H2O2和 H2S2，结构如下图所示。请说明 H2O2中 ∠H−O−O = 97°略大于 ∠H−S−S = 95°的原因： ________________________________________________________________。
(4)下图为DNA结构局部图。双链通过氢键使它们的碱基(A ⋅ ⋅ ⋅ T和 C ⋅ ⋅ ⋅ G )相互配对形成双螺旋结构，请写出图中存在的两种氢键的表示式__________________，_________________。
(5)通常认为含氧酸的通式可写成 (HO)mROn，n值越高，则酸性越强。可实际上，二氧化碳的水溶液酸性很弱，通常认为是弱酸，但磷酸(H3PO4)的非羟基氧个数与碳酸(H2CO3)相同，却是中强酸，请解释原因：______________________________________。
(6)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2‾作密置单层排列，Ni2+填充其中；已知O2‾的半径为a m，阿伏加德罗常数NA，则每平方米上分散的该晶体的质量为_______________g。(写出表达式即可。图中大白球表示O2‾，小黑球表示 Ni2+)
17. (1)碳、氮、氧的第一电离能大小顺序为______，氧原子电子排布式为______．
(2)氨分子氮原子杂化类型______，氨水中四种氢键哪一种是主要的______，规律是什么？______.画出氢氟酸溶液中最主要氢键______．
(3)DNA中四种碱基间通过氢键可能的配对方式，用虚线把氢键表示出来
(4)试分析富马酸的K2大于其顺式异构体马来酸K2的原因．
(5)下表是三种火箭推进剂的沸点，为什么火箭推进剂选择氮元素？______．
18. 核酸的结构
(1)DNA
①由两条 链组成，两条链平行盘绕，形成 结构。核苷酸之间通过磷酯键连接。
②每条链中的 和 交替连接，排列在 侧，碱基排列在 侧。
③两条链上的碱基遵循 原则，通过 结合成碱基对，腺嘌呤(A)与 配对，鸟嘌呤(G)与 配对。
(2)RNA
①一般呈 结构，比DNA分子小。
②与DNA对比，核糖替代脱氧核糖， 替代胸腺嘧啶(T)。
19. 核酸是细胞内重要的化合物，请回答下列有关核酸的问题：
(1)核酸的基本组成单位是________________，请写出图中字母M、N、Q所表示的物质名称：M________、N________、Q________。
(2)核酸种类的不同是由于上图中N的不同，N有________种。组成DNA的N为________。
(3)上图中的Q共有________种。组成DNA的Q是________(用字母表示)。
(4)由细胞组成的生物体遗传物质是________________，病毒的遗传物质是________________。
20. 如图表示与核酸有关的物质或结构，请据图回答下列问题(“[ ]”中填写对应的字母)。
(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[ ] ；与另一类核酸相比，在组成上的区别是后者含有 和 。
(2)d含有氮元素，则在RNA内d共有 种，e共有 种。
(3)f被彻底水解后的产物是 (用字母表示)，元素a的组成元素有 。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查核酸的生物功能，难度不大。考查学生对基础知识的理解能力，掌握核酸的功能为解答关键。
【解答】
A.大多数病毒由核酸和蛋白质组成，A错误；
B.DNA分子呈双螺旋结构，RNA分子一般呈单链状结构，B错误；
C.核酸是生物的遗传物质，C正确；
D.天然的核酸按其组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸，组成RNA的基本单元是核糖核苷酸，D错误。
2.【答案】D
【解析】【解答】
A.核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；
B.核酸水解的最终产物是磷酸、戊榶和碱基，故B错误；
C.核酸是高分子化合物，但核苷酸不是高分子化合物，故C错误；
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用，故D正确。
故选D。
3.【答案】A
【解析】遗传信息储藏在碱基对的排列顺序中，也就是所含的脱氧核苷酸的排列顺序，DNA指纹可为案件侦破提供证据的原理是人与人之间的遗传信息不同，故A项正确。
4.【答案】D
【解析】由结构可知，有C原子之间形成的非极性共价键，A错误；
2−脱氧核糖(C5H10O4)分子中无醛基，不能发生银镜反应，B错误；
胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团是酰胺基、碳氮双键、碳碳双键和氨基，C错误。
5.【答案】D
【解析】DNA与RNA在核苷酸上的不同点在②五碳糖和③含氨碱基方面，A错误；若③是T，则④是DNA的组成单位，叫胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B错误；若③是尿嘧啶，则②是核糖，C错误；若②是脱氧核糖，则④是DNA的组成单位，DNA是遗传物质的主要载体，D正确。
6.【答案】B
【解析】略
7.【答案】D
【解析】核酸中没有氨基酸残基，①错误；核酸水解得到的核苷酸不是高分子化合物，③错误。
8.【答案】D
【解析】【解答】
A.核酸也可能通过人工合成的方法得到，A正确；
B.酶是有机化合物，催化活性与温度有关，B正确；
C.该核酸水解生成的碱基中含有氮元素，C正确；
D.由结构片段可知，该喝汤核酸是由磷酸、戊糖和碱基发生缩聚反应生成的，则该核糖核酸完全水解生成的酸是该核酸完全水解生成的酸是磷酸，故D错误。
故选D。
9.【答案】C
【解析】DNA是由磷酸、脱氧核糖、碱基(A、T、C、G)构成。
10.【答案】B
【解析】T是DNA特有的碱基，因此该结构表示DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸，全名为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
11.【答案】D
【解析】RNA由核糖核苷酸组成，一分子的核糖核苷酸由一分子核糖、一分子碱基和一分子磷酸脱水缩合而成，因此RNA初步水解的产物为核糖核苷酸，完全水解的产物是核糖、碱基、磷酸。
12.【答案】C
【解析】由图可知，①②③组成④，④组成⑤DNA，因此①表示的碱基有4种，②表示脱氧核糖，④表示脱氧核苷酸。
13.【答案】D
【解析】蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，属于高分子化合物，核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物，故A正确；
NaClO具有强氧化性，能使病毒蛋白变性，故B正确；
蛋白质的组成元素有C、H、O、N，有的还有P、S等，故C正确；
戊糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)分子组成相差1个CH2O，不符合同系物的定义，故D错误。
14.【答案】D
【解析】略
15.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了有机物结构与性质，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意掌握常见的官能团结构与性质。
【解答】
A.由结构可知，完全水解产物中，含有磷酸、戊糖和碱基，故A正确；
B.生成的戊糖、磷酸中不含−NH2，故B错误；
C.分子中存在O…H−N、N−H…N等氢键，影响高分子的性能，故C正确；
D.由结构简式可知其中碱基的一种结构简式为，故D正确。
故选B。
16.【答案】(1)2；3；Si
(2) ； 1:5
(3)O，S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大。
(4)N—H⋅ ⋅ ⋅O、N—H⋅ ⋅ ⋅N
(5)溶于水的CO2分子只有约几百分之一与水结合成碳酸
(6)2532a2NA或7523a2NA
【解析】
【分析】
本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、等电子体、结构式、化学键、氢键、晶体结构与计算等，(6)中计算关键是结构单元的选择，要包含氧原子之间的孔隙体积。
【解答】
(1)基态 11B原子的电子排布式为1s22s22p1，在基态 11B 原子中，1s、2s为自旋方向相反的电子，可知核外存在2对自旋方向相反的电子；核外电子空间运动状态由能层、能级、原子轨道决定，基态 11B原子中有3种不同空间运动状态的电子；根据对角线原则，硼与Si处于对角线位置，二者性质最相似；
(2)NH3与硼元素的氢化物相互作用的产物M，M是乙烷的等电子体，说明M中含有8个原子、价电子数是14，为BH3⋅NH3；
N是乙烯的等电子体，应为BH2=NH2，加热M会缓慢释放出H2，并转化为化合物N，则M结构式为，N分子中的π键和σ键数目之比为 1:5；
(3)根据两物质的结构图可得，O，S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大， H2O2 中 ∠H−O−O = 97°略大于 ∠H−S−S = 95°；
(4)氢键是与N、O、F相连的H与N、O、F之间的作用力，图中存在的两种氢键可表示为：N—H⋅ ⋅ ⋅O、N—H⋅ ⋅ ⋅N；
(5)H2CO3与H3PO4均有1个非羟基氧，H3PO4为中强酸，H2CO3为弱酸，考虑CO2溶于水的程度不大，与水结合成CO2的数量不大，导致酸的电离更小，可以解释为：由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸，与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比，自然就小了近百倍了；
(6)平面NiO基本结构单元为，每个机构结构单元含有1个“NiO“，O2−的半径为a m，则结构单元的面积为：(2a×2a×sin60°)m2=2 3 a2 m2，每平方米含有的结构单元数目=1 23 a2 ，即结构单元含有“NiO“数目，故每平方米面积上分散的该晶体的质量为 16+59 NAg× 1 2 3 a2 = 75 2 3 a2NA g=2532a2NAg。
17.【答案】氮>氧>碳；1s22s22p4；sp3；D；极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键；O…H−F；形成氢键，火箭载体减去了冷却系统的质量
【解析】解：(1)同周期自左而右，第一电离能呈增大趋势，但氮元素的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能氮>氧>碳；
氧原子核外有8个电子，根据能量最低原理，其电子排布式为1s22s2p4；
故答案为：氮>氧>碳；1s22s2p4；
(2)NH3中只含有单键为σ键，分子中N原子含有3个σ键电子对和1个孤电子对，杂化类型为sp3；
氨水中的氢键主要是氨气分子中氮原子和水分子中氢原子间的氢键，即D选项表示的氢键，从D选项中可推知极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键是主要的氢键，故氢氟酸溶液中最主要氢键是O…H−F；
故答案为：sp3；极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键；O…H−F；
(3)与氮原子相连的氢原子和氮原子以及氧原子间能形成氢键，故存在的氢键为和；
故答案为：；
(4)马来酸属于顺式结构，羧基上与氧原子相连的氢原子和氧原子间形成氢键，导致氢原子不易电离，酸性减弱；
故答案为：酸性氢原子参与形成氢键时，其酸性减弱；
(5)氮原子与氢原子间能够形成氢键，从而使火箭载体减去了冷却系统的质量，故答案为：形成氢键，火箭载体减去了冷却系统的质量．
(1)同周期自左而右，第一电离能呈增大趋势，但氮元素的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能；
(2)NH3中只含有单键为σ键，分子中N原子含有3个σ键电子对和1个孤电子对，杂化类型为sp3；
(3)与氮原子相连的氢原子和氮原子以及氧原子间能形成氢键；
(4)酸性氢原子参与形成氢键时，其酸性减弱；
(5)形成氢键，火箭载体减去了冷却系统的质量．
本题考查的内容综合性很强，主要考查了氢键的含义以及应用，难度较大，注意氢键的理解掌握．
18.【答案】(1)①多聚核苷酸；双螺旋 ②脱氧核糖；磷酸；外；内 ③碱基互补配对；氢键；胸腺嘧啶(T)；胞嘧啶(C)
(2)①单链状 ②尿嘧啶(U)
【解析】
【分析】
略
【解答】
略
19.【答案】(1)核苷酸；磷酸；戊糖；碱基
(2)2；脱氧核糖
(3)5；A、G、C、T
(4)DNA；DNA或RNA
【解析】【解答】
(1)核酸的基本组成单位是核苷酸，是由磷酸(M)、戊糖(N)和碱基(Q)通过脱水缩合而成的。
(2)核酸由DNA和RNA组成，它们的主要区别是戊糖的种类不同，组成DNA的是脱氧核糖。
(3)Q是碱基，在DNA和RNA中各有4种，但A、G、C是重复的，加上特有的T和U共5种。组成DNA的碱基是A、G、C、T。
(4)所有细胞生物的遗传物质都是DNA，病毒的是DNA或RNA。
20.【答案】(1)f；脱氧核糖核酸(或DNA)；尿嘧啶；核糖
(2)4；4
(3)b、c、d；C、H、O、N、P
【解析】
【分析】
略
【解答】
(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]脱氧核糖核酸(或DNA)；与另一类核酸RNA相比，在组成上的区别是后者含有尿嘧啶和核糖。
(2)d含有氮元素，则d为碱基，则在RNA内d共有4种，e核糖核苷酸共有4种。
(3)f(DNA)被彻底水解后的产物是b、c、d(磷酸、戊糖、碱基)，核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。
物质
H2
N2H4
H2NN(CH3)2
沸点/℃
−252.8
113.5
～116
一、单选题
1. 下列有关核酸的叙述中，正确的是 ( )
A. 除病毒外，一切生物都有核酸存在B. 核酸分子均呈双螺旋结构
C. 核酸是生物的遗传物质D. 组成核酸的基本单元是脱氧核苷酸
2. 因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以某些患者的诊断需要做核酸检验。以下关于核酸的论述正确的是( )
A. 核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的
B. 核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基
C. 核酸、核苷酸都是高分子化合物
D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
3. DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其中的生物学原理是。( )
A. 不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸排列顺序不同
B. 不同人体内的DNA所含的五碳糖和磷酸不同
C. 不同人体内的DNA所含的碱基种类不同
D. 不同人体内的DNA的空间结构不同
4. 脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段如图1，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2。下列说法正确的是 ( )
A. 脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B. 2−脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C. 胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键
D. 脱氧核糖核酸由磷酸、2−脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
5. 如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图，下列说法正确的是( )
A. 比较组成DNA与RNA的④，只有②存在不同
B. 若③是T，则④叫胸腺密啶脱氧核酸
C. 若③是尿喀啶，则②是脱氧核糖
D. 若②是脱氧核糖，则④构成的核酸是遗传物质的主要载体
6. 下列关于核酸的叙述中，不正确的是( )
A. 核酸由C、H、O、N、P等元素组成B. 核酸只存在于细胞核中
C. 核酸包括RNA和DNA两大类D. 核酸能控制蛋白质的合成
7. 核酸存在于一切生物体中，也是生命的基础物质。对核酸的研究是近年来科学研究最活跃的领域。以下关于核酸的论述正确的是( )
①核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基构成的
②核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，共同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用
③核酸是高分子化合物，可以进一步水解得到核苷酸，核苷酸仍然是高分子化合物
④核酸水解产物中含有磷酸、戊糖和碱基
A. ①②B. ②③C. ①③D. ②④
8. 核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片断示意图如下，它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是( )
A. 核酸也可能通过人工合成的方法得到B. 酶是有机化合物，催化活性与温度有关
C. 该核酸水解生成的碱基中含有氮元素D. 该核酸完全水解生成的酸是H3PO3
9. 组成DNA结构的基本成分是。( )
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A. ①③④⑤B. ①②④⑥C. ②③④⑤D. ②③④⑥
10. 如图表示的分子是。( )
A. 核酸B. 脱氧核糖核苷酸C. 氨基酸D. 碱基
11. 在生物体的生命活动中，由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是。( )
A. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖B. 氨基酸、葡萄糖、碱基
C. 脱氧核糖、碱基、磷酸D. 核糖、碱基、磷酸
12. 有关下列概念图的叙述，正确的是。( )
A. ①表示的碱基有5种B. ②表示的是核糖C. ④表示脱氧核苷酸D. ④表示核糖核苷酸
13. 病毒由蛋白质和核酸组成，核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由戊糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是( )
A. 蛋白质和核酸均是高分子化合物
B. NaClO溶液用作消毒剂，是因为NaClO能使病毒蛋白变性
C. 蛋白质中含C，H，O，N等元素
D. 戊糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)互为同系物
14. 核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。下图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2，下列说法正确的是( )
A. 脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B. 2−脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应
C. 胞嘧啶分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键
D. 脱氧核糖核酸由磷酸、2−脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
15. 脱氧核糖核酸的结构片段如下图所示(其中以…或者……表示氢键)，它在酶和稀盐酸中可以逐步发生水解，下列关于该高分子的说法不正确的是( )
A. 完全水解产物中，含有磷酸、戊糖和碱基
B. 完全水解产物的单个分子中，一定含有官能团—NH2和—OH
C. 氢键对该高分子的性能有很大影响
D. 其中碱基的一种结构简式为)
二、简答题
16. (1)硼的研究在无机化学发展中占有独特的位置。硼元素有 10B和 11B两种天然稳定的同位素，在基态 11B原子中，核外存在 ______对自旋状态相反的电子，有_______种不同空间运动状态的电子。根据对角线规则，硼元素许多性质与_____元素相似。
(2)NH3能通过配位键与硼元素的某种氢化物作用得到化合物M，M是一种新的储氢材料，加热M会缓慢释放出H2，并转化为化合物N，M、N分别是乙烷、乙烯的等电子体。 M的结构式为______________(须标出配位键)，N分子中的π键和σ键数目之比为_______________。
(3)O和 S两种元素是自然界最常见的两种元素。均能与 H形成 H2O2和 H2S2，结构如下图所示。请说明 H2O2中 ∠H−O−O = 97°略大于 ∠H−S−S = 95°的原因： ________________________________________________________________。
(4)下图为DNA结构局部图。双链通过氢键使它们的碱基(A ⋅ ⋅ ⋅ T和 C ⋅ ⋅ ⋅ G )相互配对形成双螺旋结构，请写出图中存在的两种氢键的表示式__________________，_________________。
(5)通常认为含氧酸的通式可写成 (HO)mROn，n值越高，则酸性越强。可实际上，二氧化碳的水溶液酸性很弱，通常认为是弱酸，但磷酸(H3PO4)的非羟基氧个数与碳酸(H2CO3)相同，却是中强酸，请解释原因：______________________________________。
(6)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2‾作密置单层排列，Ni2+填充其中；已知O2‾的半径为a m，阿伏加德罗常数NA，则每平方米上分散的该晶体的质量为_______________g。(写出表达式即可。图中大白球表示O2‾，小黑球表示 Ni2+)
17. (1)碳、氮、氧的第一电离能大小顺序为______，氧原子电子排布式为______．
(2)氨分子氮原子杂化类型______，氨水中四种氢键哪一种是主要的______，规律是什么？______.画出氢氟酸溶液中最主要氢键______．
(3)DNA中四种碱基间通过氢键可能的配对方式，用虚线把氢键表示出来
(4)试分析富马酸的K2大于其顺式异构体马来酸K2的原因．
(5)下表是三种火箭推进剂的沸点，为什么火箭推进剂选择氮元素？______．
18. 核酸的结构
(1)DNA
①由两条 链组成，两条链平行盘绕，形成 结构。核苷酸之间通过磷酯键连接。
②每条链中的 和 交替连接，排列在 侧，碱基排列在 侧。
③两条链上的碱基遵循 原则，通过 结合成碱基对，腺嘌呤(A)与 配对，鸟嘌呤(G)与 配对。
(2)RNA
①一般呈 结构，比DNA分子小。
②与DNA对比，核糖替代脱氧核糖， 替代胸腺嘧啶(T)。
19. 核酸是细胞内重要的化合物，请回答下列有关核酸的问题：
(1)核酸的基本组成单位是________________，请写出图中字母M、N、Q所表示的物质名称：M________、N________、Q________。
(2)核酸种类的不同是由于上图中N的不同，N有________种。组成DNA的N为________。
(3)上图中的Q共有________种。组成DNA的Q是________(用字母表示)。
(4)由细胞组成的生物体遗传物质是________________，病毒的遗传物质是________________。
20. 如图表示与核酸有关的物质或结构，请据图回答下列问题(“[ ]”中填写对应的字母)。
(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[ ] ；与另一类核酸相比，在组成上的区别是后者含有 和 。
(2)d含有氮元素，则在RNA内d共有 种，e共有 种。
(3)f被彻底水解后的产物是 (用字母表示)，元素a的组成元素有 。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查核酸的生物功能，难度不大。考查学生对基础知识的理解能力，掌握核酸的功能为解答关键。
【解答】
A.大多数病毒由核酸和蛋白质组成，A错误；
B.DNA分子呈双螺旋结构，RNA分子一般呈单链状结构，B错误；
C.核酸是生物的遗传物质，C正确；
D.天然的核酸按其组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸，组成RNA的基本单元是核糖核苷酸，D错误。
2.【答案】D
【解析】【解答】
A.核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的，故A错误；
B.核酸水解的最终产物是磷酸、戊榶和碱基，故B错误；
C.核酸是高分子化合物，但核苷酸不是高分子化合物，故C错误；
D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用，故D正确。
故选D。
3.【答案】A
【解析】遗传信息储藏在碱基对的排列顺序中，也就是所含的脱氧核苷酸的排列顺序，DNA指纹可为案件侦破提供证据的原理是人与人之间的遗传信息不同，故A项正确。
4.【答案】D
【解析】由结构可知，有C原子之间形成的非极性共价键，A错误；
2−脱氧核糖(C5H10O4)分子中无醛基，不能发生银镜反应，B错误；
胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团是酰胺基、碳氮双键、碳碳双键和氨基，C错误。
5.【答案】D
【解析】DNA与RNA在核苷酸上的不同点在②五碳糖和③含氨碱基方面，A错误；若③是T，则④是DNA的组成单位，叫胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B错误；若③是尿嘧啶，则②是核糖，C错误；若②是脱氧核糖，则④是DNA的组成单位，DNA是遗传物质的主要载体，D正确。
6.【答案】B
【解析】略
7.【答案】D
【解析】核酸中没有氨基酸残基，①错误；核酸水解得到的核苷酸不是高分子化合物，③错误。
8.【答案】D
【解析】【解答】
A.核酸也可能通过人工合成的方法得到，A正确；
B.酶是有机化合物，催化活性与温度有关，B正确；
C.该核酸水解生成的碱基中含有氮元素，C正确；
D.由结构片段可知，该喝汤核酸是由磷酸、戊糖和碱基发生缩聚反应生成的，则该核糖核酸完全水解生成的酸是该核酸完全水解生成的酸是磷酸，故D错误。
故选D。
9.【答案】C
【解析】DNA是由磷酸、脱氧核糖、碱基(A、T、C、G)构成。
10.【答案】B
【解析】T是DNA特有的碱基，因此该结构表示DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸，全名为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
11.【答案】D
【解析】RNA由核糖核苷酸组成，一分子的核糖核苷酸由一分子核糖、一分子碱基和一分子磷酸脱水缩合而成，因此RNA初步水解的产物为核糖核苷酸，完全水解的产物是核糖、碱基、磷酸。
12.【答案】C
【解析】由图可知，①②③组成④，④组成⑤DNA，因此①表示的碱基有4种，②表示脱氧核糖，④表示脱氧核苷酸。
13.【答案】D
【解析】蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，属于高分子化合物，核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物，故A正确；
NaClO具有强氧化性，能使病毒蛋白变性，故B正确；
蛋白质的组成元素有C、H、O、N，有的还有P、S等，故C正确；
戊糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)分子组成相差1个CH2O，不符合同系物的定义，故D错误。
14.【答案】D
【解析】略
15.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了有机物结构与性质，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意掌握常见的官能团结构与性质。
【解答】
A.由结构可知，完全水解产物中，含有磷酸、戊糖和碱基，故A正确；
B.生成的戊糖、磷酸中不含−NH2，故B错误；
C.分子中存在O…H−N、N−H…N等氢键，影响高分子的性能，故C正确；
D.由结构简式可知其中碱基的一种结构简式为，故D正确。
故选B。
16.【答案】(1)2；3；Si
(2) ； 1:5
(3)O，S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大。
(4)N—H⋅ ⋅ ⋅O、N—H⋅ ⋅ ⋅N
(5)溶于水的CO2分子只有约几百分之一与水结合成碳酸
(6)2532a2NA或7523a2NA
【解析】
【分析】
本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、等电子体、结构式、化学键、氢键、晶体结构与计算等，(6)中计算关键是结构单元的选择，要包含氧原子之间的孔隙体积。
【解答】
(1)基态 11B原子的电子排布式为1s22s22p1，在基态 11B 原子中，1s、2s为自旋方向相反的电子，可知核外存在2对自旋方向相反的电子；核外电子空间运动状态由能层、能级、原子轨道决定，基态 11B原子中有3种不同空间运动状态的电子；根据对角线原则，硼与Si处于对角线位置，二者性质最相似；
(2)NH3与硼元素的氢化物相互作用的产物M，M是乙烷的等电子体，说明M中含有8个原子、价电子数是14，为BH3⋅NH3；
N是乙烯的等电子体，应为BH2=NH2，加热M会缓慢释放出H2，并转化为化合物N，则M结构式为，N分子中的π键和σ键数目之比为 1:5；
(3)根据两物质的结构图可得，O，S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大， H2O2 中 ∠H−O−O = 97°略大于 ∠H−S−S = 95°；
(4)氢键是与N、O、F相连的H与N、O、F之间的作用力，图中存在的两种氢键可表示为：N—H⋅ ⋅ ⋅O、N—H⋅ ⋅ ⋅N；
(5)H2CO3与H3PO4均有1个非羟基氧，H3PO4为中强酸，H2CO3为弱酸，考虑CO2溶于水的程度不大，与水结合成CO2的数量不大，导致酸的电离更小，可以解释为：由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸，与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比，自然就小了近百倍了；
(6)平面NiO基本结构单元为，每个机构结构单元含有1个“NiO“，O2−的半径为a m，则结构单元的面积为：(2a×2a×sin60°)m2=2 3 a2 m2，每平方米含有的结构单元数目=1 23 a2 ，即结构单元含有“NiO“数目，故每平方米面积上分散的该晶体的质量为 16+59 NAg× 1 2 3 a2 = 75 2 3 a2NA g=2532a2NAg。
17.【答案】氮>氧>碳；1s22s22p4；sp3；D；极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键；O…H−F；形成氢键，火箭载体减去了冷却系统的质量
【解析】解：(1)同周期自左而右，第一电离能呈增大趋势，但氮元素的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能氮>氧>碳；
氧原子核外有8个电子，根据能量最低原理，其电子排布式为1s22s2p4；
故答案为：氮>氧>碳；1s22s2p4；
(2)NH3中只含有单键为σ键，分子中N原子含有3个σ键电子对和1个孤电子对，杂化类型为sp3；
氨水中的氢键主要是氨气分子中氮原子和水分子中氢原子间的氢键，即D选项表示的氢键，从D选项中可推知极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键是主要的氢键，故氢氟酸溶液中最主要氢键是O…H−F；
故答案为：sp3；极性键较强的氢和非金属性较弱的元素间形成氢键；O…H−F；
(3)与氮原子相连的氢原子和氮原子以及氧原子间能形成氢键，故存在的氢键为和；
故答案为：；
(4)马来酸属于顺式结构，羧基上与氧原子相连的氢原子和氧原子间形成氢键，导致氢原子不易电离，酸性减弱；
故答案为：酸性氢原子参与形成氢键时，其酸性减弱；
(5)氮原子与氢原子间能够形成氢键，从而使火箭载体减去了冷却系统的质量，故答案为：形成氢键，火箭载体减去了冷却系统的质量．
(1)同周期自左而右，第一电离能呈增大趋势，但氮元素的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能；
(2)NH3中只含有单键为σ键，分子中N原子含有3个σ键电子对和1个孤电子对，杂化类型为sp3；
(3)与氮原子相连的氢原子和氮原子以及氧原子间能形成氢键；
(4)酸性氢原子参与形成氢键时，其酸性减弱；
(5)形成氢键，火箭载体减去了冷却系统的质量．
本题考查的内容综合性很强，主要考查了氢键的含义以及应用，难度较大，注意氢键的理解掌握．
18.【答案】(1)①多聚核苷酸；双螺旋 ②脱氧核糖；磷酸；外；内 ③碱基互补配对；氢键；胸腺嘧啶(T)；胞嘧啶(C)
(2)①单链状 ②尿嘧啶(U)
【解析】
【分析】
略
【解答】
略
19.【答案】(1)核苷酸；磷酸；戊糖；碱基
(2)2；脱氧核糖
(3)5；A、G、C、T
(4)DNA；DNA或RNA
【解析】【解答】
(1)核酸的基本组成单位是核苷酸，是由磷酸(M)、戊糖(N)和碱基(Q)通过脱水缩合而成的。
(2)核酸由DNA和RNA组成，它们的主要区别是戊糖的种类不同，组成DNA的是脱氧核糖。
(3)Q是碱基，在DNA和RNA中各有4种，但A、G、C是重复的，加上特有的T和U共5种。组成DNA的碱基是A、G、C、T。
(4)所有细胞生物的遗传物质都是DNA，病毒的是DNA或RNA。
20.【答案】(1)f；脱氧核糖核酸(或DNA)；尿嘧啶；核糖
(2)4；4
(3)b、c、d；C、H、O、N、P
【解析】
【分析】
略
【解答】
(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]脱氧核糖核酸(或DNA)；与另一类核酸RNA相比，在组成上的区别是后者含有尿嘧啶和核糖。
(2)d含有氮元素，则d为碱基，则在RNA内d共有4种，e核糖核苷酸共有4种。
(3)f(DNA)被彻底水解后的产物是b、c、d(磷酸、戊糖、碱基)，核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。
物质
H2
N2H4
H2NN(CH3)2
沸点/℃
−252.8
113.5
～116
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