第3课时 有机化学反应的研究
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.“同位素示踪法”可帮助人们认识化学反应的机理,下列用“示踪原子”标示的化学方程式正确的是( )
A.乙酸乙酯在酸性条件下水解:CH3COOCH2CH3+H218OCH3COOH+CH3CH218OH
B.氯酸钾和浓盐酸反应:K37ClO3+6HCl===K37Cl+3Cl2↑+3H2O
C.乙醇催化氧化:2CH3CH2OH+18O22CH3CH18O+2H2O
D.CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O
3.化学反应的实质就是旧键的断裂和新键的形成。欲探讨发生化学反应时分子中化学键在何处断裂的问题,近代科技常用同位素示踪法。如有下列反应:2R—14CH==CH—R′
R—14CH==CH—R+R′—14CH==CH—R′。
可以推知,下面的物质反应时断裂的化学键应是( )
CH3—CH==CH—CH2—CH3
↑ ↑ ↑ ↑
① ② ③ ④
① ② ③ ④
A.①③ B.①④
C.② D.②③
4.同位素在化学反应机理的研究中有着重要的作用。下列有关乙酸乙酯水解的化学方程式不正确的是( )
A.CH3COOCH2CH3+HOD―→CH3COOD+CH3CH2OH
B.CH3COOCH2CH3+HOD―→CH3COOH+CH3CH2OD
C.CH3CO18OCH2CH3+H2O―→CH3CO18OH+CH3CH2OH
D.CH3C18OOCH2CH3+H2O―→CH3C18OOH+CH3CH2OH
5.乙酸和乙醇在浓H2SO4存在的条件下加热发生酯化反应,现有CH3CO18OH和CH3CH2OH两种有机物,在一定条件下反应生成酯,则生成酯的相对分子质量为( )
A.88 B.90 C.92 D.86
6.1912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
7.1,3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时,会生成两种产物M和N(不考虑立体异构),其反应机理如图1所示;室温下,M可以缓慢转化为N,能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述错误的是( )
A.1,3-丁二烯所有原子可在同一平面内
B.反应过程中,首先是Br-进攻1,3-丁二烯的不饱和碳原子,然后Br+再进攻
C.有机物M的 1H核磁共振谱图中有四组峰,峰面积之比为2∶1∶1∶2
D.(aq)转化为(aq)的反应为放热反应
8.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+2H2O
9.以下是镍镀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
10.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.臭氧层破坏的关键因素是氟利昂和紫外线
11.乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.总反应为放热反应,故此反应不需要加热就能发生
B.①②反应属于加成反应
C.总反应速率由第③步反应决定
D.第②步反应的中间体比第①步反应的中间体稳定
12.我国化学家发现了一种合成二氯有机物的方法:甲→乙的反应机理如图所示,其中,Cl·为氯自由基,是一种活性中间体。下列说法不正确的是( )
A.甲生成乙的反应是加成反应
B.乙的分子式为C9H10O2Cl2
C.CuCl2是此反应的催化剂
D.过程一、过程二均能生成CuCl
13.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
14.酯化反应是中学有机化学反应中重要的反应之一。如图为乙酸乙酯的制备装置图,a试管中装有适当过量的无水乙醇、2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸,小心均匀加热(避免副反应)至充分反应,请回答:
(1)写出反应的化学方程式:________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)b试管中装的液体通常是________________,实验时往往在b试管中可以看到少量气泡,写出与此现象对应的离子方程式:____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)甲同学为了研究该反应机理使用了2H作同位素示踪原子,你认为合理吗?为什么?
_________________________________________________________________________;
乙同学采用“CH3CH218OH”做该实验,结果含18O原子的产物的结构简式为________________,乙酸分子中被取代的原子团的电子式为_____________________。
(4)浓硫酸在该反应中的作用是催化剂和________剂,以此加快反应速率和________________________________________________________(用化学平衡知识答题)。
第3课时 有机化学反应的研究
1.B 2.D 3.A 4.C
5.A [酯化反应的原理是酸脱羟基,醇脱羟基上的氢原子。所以生成的酯为CH3COOCH2CH3,不含有18O,则其相对分子质量为88。]
6.A [A项,反应中负电性的烃基R—与负电性的—OH结合,不符合上述反应机理,错误;B项,反应中负电性的烃基R—与正电性的—R′结合,符合上述反应机理,正确;C项,反应中负电性的烃基R—与正电性的—COOH结合,符合上述反应机理,正确;D项,反应中负电性的烃基R—与正电性的—CH2CH2OH结合,符合上述反应机理,正确。]
7.B [A项,1,3-丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)所有的原子在同一平面上,正确;B项,由反应历程可以看出,反应过程中首先生成带正电荷的,故应当为Br+先进攻不饱和双键,然后Br-再进攻,错误;C项,有机物M分子中存在4种不同化学环境的氢原子,峰面积之比等于氢原子个数之比,则有机物M的1H核磁共振谱图中有四组峰,峰面积之比为2∶1∶1∶2,正确;D项,由图2可知M的能量大于N,M转化为N的反应为放热反应,正确。]
8.C [通过机理图可看出PdCl2参与了反应,既不是反应物也不是生成物,为催化剂,故A正确;在反应过程中生成了,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。]
9.D 10.C
11.D [根据反应物与生成物的能量关系可知,反应物的总能量比生成物的总能量高,所以该反应为放热反应,但反应条件是否需要加热与反应热无关,A错误;只有反应①存在碳碳双键生成碳碳单键,则只有反应①为加成反应,B错误;第①步反应活化能最大,故其反应速率最小,故总反应速率由第①步反应决定,C错误;第②步反应的中间体比第①步反应的中间体能量低,能量越低越稳定,所以第②步反应的中间体较稳定,D正确。]
12.B [根据反应机理可知,甲中碳碳双键断裂加入了Cl原子,所以该反应为加成反应,A正确;由乙的结构简式可知,其分子式为C9H8O2Cl2,B错误,根据图示可知,CuCl2初始参与反应被消耗,而后又重新生成,所以是此反应的催化剂,C正确;过程一中CuCl2在光照条件下生成CuCl,过程二中CuCl2与丙反应生成CuCl,D正确。]
13.(1) (2)AC
14.(1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(2)饱和Na2CO3溶液 2CH3COOH+CO===2CH3COO-+CO2↑+H2O
(3)不合理,2H无论替换乙醇羟基上的H还是乙酸羧基上的H,结果2H都在产物水分子中,不能体现反应机理 CH3CO18OCH2CH3
(4)吸水 使平衡正向移动,增大产率