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热点情境专练(二) 融合反应机理的有机化学新考法
(选择题每小题3 分)
创新考法1 有机物“转化—循环型”反应机理
1.(2025·浙江嘉兴三模)某种反应的机理如图,下列说法不正确的是( )
A.化合物Ⅵ为该反应的催化剂
B.化合物X 为H2O,可循环利用
C.若化合物Ⅲ为
,按照该反应机理可生成
和
D.化合物Ⅲ转化为Ⅳ后,C2—C3键长变短
2.(2025·江西赣州一模改编)以Fe3O4为催化剂,苯乙烯、H2O2为原料制备苯甲醛(部分其
他产物已省略),催化反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.苯乙烯分子中所有碳原子一定共平面
B.以上转化过程中,碳原子的杂化方式未发生变化
C.苯甲醛和苯乙烯都能发生加成、取代、氧化反应
D.每生成1 mol 苯甲醛,实际上消耗2 mol H2O2
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3.(2025·湖北武汉江岸区模拟)如图为CO2和C2H4在碘化烷基作用下耦合制备丙烯酸乙
酯的机理。下列说法错误的是( )
A.该历程中Ni 的杂化方式发生了变化
B.LnNi 是催化剂,反应前后化学性质不变
C.若将CH3CH2I 换为CH3I,则有机产物为
D.该过程总方程式为C2H4+CO2+CH3CH2I
+HI
4.(2025·浙江金华二模)化合物X 在H+催化下可转化为M 和少量其他烯烃副产物。下列
说法不正确的是( )
A.向灼热的CuO 粉末通入过量X,黑色粉末变红
B.中间体W 中所有碳原子可能共平面
C.化合物X 不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.中间体Z 转化为中间体W 能自发进行,说明W 比Z 更稳定
创新考法2 有机物“转化-流程型”反应机理
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5.(2025·安徽淮南二模)浓硫酸催化下的叔醇酯化反应机理如图所示,其中步骤Ⅱ活化能
最高,该步中生成碳正离子越稳定,反应越快。下列说法不正确的是( )
A.该反应中浓硫酸既是催化剂又是吸水剂
B.CH3COOH+(CH3)3C18OH
+H2O
C.相同条件下,(CH2Cl)3COH 比(CH3)3COH 的酯化反应慢
D.该反应适当增加RCOOH 的浓度,反应速率几乎不变
6.(2025·湖北八校联考)某种烷基化反应的机理可以简化如图所示,下列说法正确的是(
)
A.由机理可知,苯生成
过程依次发生消去反应、加成反应
B.苯中某个碳原子经历的杂化:sp2→sp3→sp2
C.反应过程中可加入NaOH 以提高烷基化转化率
D.苯酚在AlCl3催化下与溴乙烷反应能得到少量邻乙基苯酚和大量间乙基苯酚
7.(2025·湖南师大附中模拟)无水环境中,醛或酮可在H+的催化下与醇发生反应,其机理如
图所示。下列说法不正确的是( )
A.甲醛和聚乙烯醇(
)发生上述反应时,产物中可能含有六元环结构
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B.总反应的化学方程式为
C.加入干燥剂或增加H+的浓度,可提高该反应的平衡转化率
D.在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基,缩醛再与水反应可恢复醛基
8.乙烯与溴单质发生加成反应的反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.溴鎓离子中溴原子的杂化方式为sp3
B.碳碳双键处电子云密度更大,比单键更容易与正电性的粒子发生反应
C.相同条件下乙烯分别与溴的CCl4溶液和溴水反应,速率:前者>后者
D.乙烯与溴水反应的产物可能包含
9.醛生成亚胺的反应机理如图,R 代表烃基。下列说法错误的是( )
A.反应历程中,极性键、非极性键均涉及断裂和形成
B.反应历程中,氮原子的杂化方式有2 种
C.反应历程中,氧原子始终保持8 电子稳定结构
D.苯甲醛与羟胺(NH2—OH)反应的产物存在顺反异构
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参考答案
1.C 解析:第一步中化合物Ⅵ与
反应,最后一步又重新生成Ⅵ,故化合物Ⅵ为该反应
的催化剂,A 正确;结合反应机理可知,化合物X 为H2O,消耗后又重新生成,故可循环利
用,B 正确;若化合物Ⅲ为
,按照题中反应机理可生成
和
,C 错误;
化合物Ⅲ转化为Ⅳ后,C2—C3键由单键变成双键,形成π 键,原子轨道重叠程度变大,故键
长变短,D 正确。
2.C 解析:苯乙烯分子中苯环与乙烯基上的碳原子以碳碳单键连接,单键可以旋转,故苯
乙烯分子中所有碳原子可能共平面,不是一定共平面,A 错误;苯甲醛、苯乙烯中碳原子
都采取sp2杂化,反应④、⑤产物中碳原子采取sp2、sp3杂化,B 错误;苯甲醛和苯乙烯都
含有苯环,都能发生加成、取代反应,碳碳双键和醛基都易被氧化,C 正确;根据反应机理
可知,每生成1 mol 苯甲醛,理论上消耗2 mol H2O2,因有其他副产物(如CO2等)生成,实际
消耗H2O2的物质的量应大于2 mol,D 错误。
3.C 解析:由图可知,反应②③中Ni 的杂化方式相同,反应①中Ni 外围增加了两个键,反
应④中Ni 外围减少两个键,则历程中Ni 的杂化方式发生了变化,A 正确;LnNi 参与反应①,
反应④中又生成LnNi,故LnNi 是催化剂,反应前后化学性质不变,B 正确;根据生成丙烯酸
乙酯的方程式和反应历程,若将CH3CH2I 换为CH3I,则有机产物为丙烯酸甲酯,其结构简
式为
CH2
CHCOOCH3,C 错误;在LnNi 催化作用下,C2H4、CO2、CH3CH2I 反应生成丙烯酸乙
酯和HI,化学方程式为C2H4+CO2+CH3CH2I
+HI,D 正确。
4.C 解析:X 属于醇,且含—CH2OH,向灼热的CuO 粉末通入过量X,—CH2OH 被氧化为
—CHO,CuO 则被还原为Cu,黑色粉末变红,A 正确;W 中连有2 个—CH3的碳原子采取
sp2杂化,与其直接相连的碳原子共平面,最右侧甲基中碳原子可能在该平面内,故所有碳
原子可能共平面,B 正确;X 含有—CH2OH,可被酸性KMnO4溶液氧化为—COOH,而Mn
O4
-则被还原为Mn2+而褪色,C 错误;中间体Z 转化为中间体W 能自发进行,说明W 比Z
更稳定,D 正确。
5.B 解析:该反应是酯化反应,浓硫酸既是催化剂又是吸水剂,A 正确;由反应机理可知,
(CH3)3C18OH 发生反应时首先形成(CH3)3C+,再与CH3COOH 形成酯[CH3COOC(CH3)3],18O
原子存在于水中,B 错误;—CH2Cl 为吸电子基团,—CH3为推电子基团,—CH2Cl 使得C—
O 不易断裂,步骤Ⅱ中生成的碳正离子不稳定,故相同条件下,(CH2Cl)3COH 比(CH3)3COH
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的酯化反应慢,C 正确;步骤Ⅱ活化能最高,该步中生成的碳正离子越稳定,反应越快,故适
当增加RCOOH 的浓度,反应速率几乎不变,D 正确。
6.B 解析:从反应机理可以看出,苯生成
的最后一步发生消去反应,A 错误;苯分
子中碳原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,在
中与—R 相连的碳原子的价层电
子对数为4,发生sp3杂化,对
分子,相当于苯分子中有1 个氢原子被R 取代,碳原子
的杂化方式不变,故某个碳原子经历的杂化为sp2→sp3→sp2,B 正确;反应过程中若加入
NaOH,会与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀等,从而降低AlCl3的催化活性,会使反应速率降
低,不利于反应进行,不能提高烷基化转化率,C 错误;酚羟基是邻、对位定位基,苯酚在
AlCl3催化下与溴乙烷发生取代反应时,羟基碳邻、对位(碳)上的氢原子容易被取代,间位
(碳)上的氢原子难被取代,可得到大量邻乙基苯酚和少量间乙基苯酚,D 错误。
7.C 解析:由于聚乙烯醇分子中有多个羟基,由反应机理可知,甲醛与聚乙烯醇反应,产物
中可能含有六元环结构,A 正确;根据反应机理可知,总反应的化学方程式为
,B 正确;加入干燥剂,可吸收反应生成的水,从而提高醛或酮的
平衡转化率,但H+是催化剂,增加H+的浓度,不能使平衡移动,故不能改变平衡转化率,C 错
误;根据反应机理可知,在有机合成中,将醛转化为缩醛,可防止醛基被氧化,保护醛基,缩醛
再与水反应可重新生成醛基,D 正确。
8.C 解析:溴鎓离子中溴原子的价层电子对数为2+7-1-1×2
2
=4,则溴原子的杂化方式
为sp3,A 正确;碳碳双键处电子云密度大,更容易与正电性的粒子发生反应,B 正确;CCl4为
非极性分子,H2O 为极性分子,H2O 更容易诱导增强Br2的极性,加速生成溴鎓离子,反应速
率:前者<后者,C 错误;溴水中存在HBrO 分子,可与乙烯发生加成反应生成
,D
正确。
9.A 解析:该反应历程中,不存在非极性键的断裂,A 错误;由题干图示信息可知,反应历
程中,N 原子的杂化方式有sp2和sp3 2 种,即单键的N 为sp3杂化,双键上的N 为sp2杂
化,B 正确;反应历程中,氧原子始终保持8 电子稳定结构,C 正确;苯甲醛与羟胺(NH2—
OH)反应的产物为
,产物中C
N 中的C 连有两个不相同的原子或原子团,N
上连有—OH 和孤电子对,故存在顺反异构,D 正确。
