Question

科学家用同位素示踪法进行反应机理研究，下列反应或转化中同位素示踪最正确的是（　　）

A．2Na₂¹⁸O₂+2H₂O=4Na¹⁸OH+O₂↑

B．2KMnO₄+5H₂¹⁸O₂+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5¹⁸O₂↑+8H₂O

C．CH₃COOH+C₂H₅¹⁸OH→CH₃COOC₂H₅+H₂¹⁸O

D．5NH₄¹⁵NO₃=4N₂↑+2H¹⁵NO₃+9H₂O

Answer 1

分析：根据物质中化学键的断键方式确定生成物，从而确定示踪原子的位置．
A、过氧化物与水反应实质为，过氧根离子结合水提供的氢离子生成过氧化氢，同时生成氢氧化钠，过氧化氢在碱性条件下不稳定，分解为水和氧气．
B、根据化合价升降进行判断．
C、乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯时，乙醇羟基上氢氧原子之间的化学键断裂，乙酸分子中羟基和碳原子之间的化学键断裂．
D、根据元素化合价的变化判断生成物中示踪原子的位置．

解答：解：A、过氧化物与水反应实质为，过氧根离子结合水提供的氢离子生成过氧化氢，同时生成氢氧化钠，过氧化氢在碱性条件下不稳定，分解为水和氧气，所以¹⁸O同时在水中和氧气中，不出现在氢氧化钠中，故A错误．
B、KMnO₄中Mn元素化合价降低为2×（7-2）=10，H₂¹⁸O₂中O元素化合价升高5×2×[0-（-1）]=10，化合价升降相等，高锰酸钾把过氧根氧化为氧气，¹⁸O全部在氧气中，故B正确．
C、乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯时，乙醇羟基上氢氧原子之间的化学键断裂，乙酸分子中羟基和碳原子之间的化学键断裂，所以乙醇中的示踪原子应在生成物乙酸乙酯中出现，故C错误．
D、硝酸铵分解生成氮气、硝酸和水，氮气分子中的氮原子部分来自于铵根离子，部分来自于硝酸根离子，硝酸中的硝酸根离子来自于硝酸铵中的硝酸根离子，所以示踪原子应出现在氮气和硝酸中，故D错误．
故选B．

点评：以化学反应机理探究为载体，考查氧化还原反应、酯化反应等，难度中等，是对知识综合能力的考查，A选项为易错点，容易认为氢氧化钠中的氧来自过氧化钠．