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课时跟踪检测(四) 有机化学反应的研究
一、选择题
1.CH4与Cl2反应的机理是
①Cl2·Cl+·Cl
②·Cl+CH4→·CH3+HCl
③·CH3+Cl2→·Cl+CH3Cl
则下列说法正确的是 ( )
A.可以得到纯净的CH3Cl
B.产物中最多的是HCl
C.该反应需一直光照
D.产物中CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物质的量相等
2.已知CH3COOH在水溶液中存在下列平衡:,
当和乙醇发生酯化反应时,不可能生成的是 ( )
A. B.
C.H2O D.O
3.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓硫酸作用下加热发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有 ( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
4.研究表明,臭氧层的破坏与“氟利昂”的排放密切相关,其化学反应机理如图[以二氯二氟甲烷(CF2Cl2)为例],下列说法不正确的是 ( )
A.紫外线使CF2Cl2分解产生的Cl·是臭氧生成氧气的催化剂
B.ClOOCl(过氧化氯)中含有非极性共价键
C.CF2Cl2分解为CF2Cl·和Cl·,反应中有化学键的断裂和形成
D.臭氧层被破坏的关键因素是氟利昂和紫外线
5.用18O标记的叔丁醇[(CH3)3C—18OH]与乙酸发生酯化反应(记为反应①)、用18O标记的乙醇(C2H5—18OH)与硝酸发生酯化反应(记为反应②)后,18O都存在于水中。关于上述两个反应机理有这样两个解释:
Ⅰ.酸提供羟基、醇提供羟基上的氢原子结合成水;
Ⅱ.醇提供羟基、酸提供羟基上的氢原子结合成水。
下列叙述中正确的是 ( )
A.①②两个反应的机理都是Ⅰ
B.①②两个反应的机理都是Ⅱ
C.①的机理是Ⅰ,②的机理是Ⅱ
D.①的机理是Ⅱ,②的机理是Ⅰ
6.以下是镍催化乙烯与氢气的反应机理示意图,下列说法不正确的是 ( )
A.乙烯与氢气发生加成反应
B.过程②吸收能量,过程③④释放能量
C.反应中有非极性键断裂、极性键形成
D.催化剂可改变反应的能量变化
7.1912年,法国化学家格利雅(Victor Grignard)因发现了有机镁试剂(也称为格氏试剂,简写为RMgX)及其在有机合成中的应用而获得了诺贝尔化学奖。其反应机理是带有负电性的烃基与带有正电性的基团结合,从而发生取代或加成反应,下列反应的有机产物不合理的是 ( )
A.RMgBr+H2O→ROH
B.RMgBr+R'Br→R—R'
C.RMgBr+CO2RCOOH
D.RMgBr+RCH2CH2OH
8.(2025·衡水质量检测)以金属钌作催化剂,CO2经过以下步骤可直接转化为甲醇,有助于实现碳中和,转化原理如图所示。下列叙述不正确的是 ( )
A.也是该转化过程的催化剂
B.第1步转化过程涉及的反应类型是加成反应和复分解反应
C.第4步转化,参加反应的物质个数之比为1∶2
D.该转化过程的总反应式为CO2+3H2CH3OH+H2O
9.(2025·徐州期末)催化苯酚氧化羰基化合成某些有机物的反应机理如图所示(图中个别反应物未列出,Ph为苯环):
下列有关该反应机理的说法错误的是 ( )
A.PdCl2为该反应的催化剂
B.是反应的中间产物
C.Cl—Pd—OPh+CO→属于加成反应
D.反应的总化学方程式为4PhOH+2CO+O2
二、非选择题
10.(10分)如图所示,乙酸跟乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生酯化反应(反应A),其逆反应是水解反应(反应B)。反应可能经历了生成中间体(Ⅰ)这一步。
(1)如果将反应按加成、取代等反应分类,则A~F六个反应中(将字母代号填入下列横线上),属于取代反应的是 ;属于加成反应的是 。
(2)中间体(Ⅰ)属于有机物的 类。
(3)①如果将原料C2H5OH中的氧原子用18O标记,则生成物乙酸乙酯中是否有18O? 。
②如果将原料中羟基的氧原子用18O标记,则生成物H2O中的氧原子是否有18O?试简述你作此判断的理由。 。
11.(8分)已知有机物分子中的同一碳原子上连接两个羟基是不稳定的,会自动脱水:
。
有人提出了醇氧化的两种可能过程:
①去氢氧化:,失去的氢原子再和氧原子结合成水分子;
②加氧氧化: ,反应过程为先加氧后脱水。
(1)请在方框中填写加氧氧化的中间产物的结构简式。
(2)要证明这两种过程哪一种是正确的,我们仍然准备用同位素示踪法。用18O2和铜催化剂在一定的温度下氧化乙醇。下列有关说法正确的是 (填字母)。
A.若18O只存在于产物H2O分子中,则说明乙醇的氧化是按过程①进行的
B.若在产物H2O分子中含有18O,则说明乙醇的氧化是按过程①进行的
C.若在产物乙醛分子中含有18O,则说明乙醇的氧化是按过程②进行的
D.若乙醇的氧化按过程②进行,则18O只能存在于产物乙醛分子中
课时跟踪检测(四)
1.选B 由反应机理②知,·Cl与烃中的氢原子结合生成HCl,故产物中有机物除CH3Cl外还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4,物质的量无法确定,最多的产物为HCl,故A、D项错误,B项正确;由反应机理②③知CH4+Cl2CH3Cl+HCl,·Cl起催化作用,故一旦光照下产生·Cl,反应即可进行,C项错误。
2.选B 乙酸和乙醇发生酯化反应的机理为羧酸脱去羟基、醇脱去氢原子,据题干信息知,18O可以存在于或O中,不可能存在于中,故选B。
3.选C 由+H—16OC2H5+O,故生成的酯、水中均含有18O,此反应为可逆反应,乙酸本身也含有18O。
4.选C A项,由反应机理可知,生成的Cl·促进臭氧分解生成氧气,最后又生成Cl·,所以Cl·是臭氧分解生成氧气的催化剂,正确;B项,ClOOCl相当于H2O2中的H被Cl取代形成,其结构式为Cl—O—O—Cl,所以ClOOCl中含有非极性键,正确;C项,CF2Cl2分解为CF2Cl·和Cl·,反应中有化学键的断裂,没有化学键的形成,错误;D项,氟利昂在紫外线条件下产生的Cl·能促进臭氧分解生成氧气,臭氧层被破坏的关键因素是氟利昂和紫外线,正确。
5.选B 用18O标记的叔丁醇[(CH3)3C—18OH]与乙酸发生酯化反应,反应后18O存在于水中,说明发生酯化反应,乙酸脱去羟基上的氢原子,叔丁醇脱去含有18O的—18OH。用18O标记的乙醇(C2H5—18OH)与硝酸发生酯化反应后,18O存在于水中,说明醇与硝酸发生酯化反应,酸脱去羟基上的氢原子,乙醇脱去含18O的—18OH。结论是在发生酯化反应时的反应机理是酸脱羟基上的氢原子,醇脱羟基。
6.选D 乙烯含有碳碳双键,与氢气发生加成反应生成乙烷,A正确;过程②断裂化学键吸收能量,过程③④形成化学键释放能量,B正确;H—H键是非极性键,C—H键是极性键,因此反应中有非极性键断裂、极性键形成,C正确;催化剂可改变反应的活化能,但不能改变反应的能量变化,D错误。
7.选A A项,反应中负电性的烃基R—与负电性的—OH结合,不符合题述反应机理,错误;B项,反应中负电性的烃基R—与正电性的—R'结合,符合题述反应机理,正确;C项,反应中负电性的烃基R—与正电性的—COOH结合,符合题述反应机理,正确;D项,反应中负电性的烃基R—与正电性的—CH2CH2OH结合,符合题述反应机理,正确。
8.选C 在反应过程中参加反应,在最后又反应产生,A正确;第1步转化过程先加成生成羧基,羧基和氨基发生中和反应,B正确;第4步转化是聚合物与氢气发生反应,故参加反应的物质个数之比为1∶2n,C错误;二氧化碳和氢气为反应物,甲醇和水为生成物,所以化学反应方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,D正确。
9.选C 通过机理图可看出PdCl2为催化剂,故A正确;在反应过程中生成了,其又参与后续的反应,为反应的中间产物,故B正确;观察反应Cl—Pd—OPh+CO→,可看出是CO中的三键被打开进行反应,但不符合加成反应的特点,故C错误;从机理图可看出,PhOH电离后与O2、CO反应,最后生成,故D正确。
10.解析:(1)酯化反应属于取代反应,其逆反应也是取代反应,从乙酸与乙醇到中间体(Ⅰ)的反应C是加成反应,从乙酸乙酯到中间体(Ⅰ)也是加成反应。(3)①如果原料C2H5OH中的氧原子用18O 标记,根据酯化反应的机理,18O应在酯中,不在水中;②如果将原料中羟基的氧原子用18O标记,根据酯化反应中羧酸提供羟基,18O会在H2O中出现。
答案:(1)AB CF (2)醇和醚
(3)①有,因为酯化反应的机理是羧酸脱羟基醇脱氢
②有,因为酯化反应中羧酸提供羟基,故18O会在H2O中出现
11.(1) (2)AC
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