题目内容

13.最新研究表明,以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,下列有关说法正确的是(  )
A.乙酸是非电解质
B.上述制备乙酸的化学方程式为CO2+CH4$\stackrel{Cu_{2}Al_{2}O_{2}}{→}$CH3COOH
C.上述制备乙酸的反应中原子利用率为80%
D.乙酸没有同分异构体

分析 A.乙酸在水溶液中存在电离平衡;
B.CO2和CH4直接转化成乙酸,遵循质量守恒定律;
C.反应产物只有一种;
D.乙酸与甲酸甲酯的分子式相同、结构不同.

解答 解:A.乙酸在水溶液中存在电离平衡,则乙酸为弱电解质,故A错误;
B.CO2和CH4直接转化成乙酸,遵循质量守恒定律,制备乙酸的化学方程式为CO2+CH4$\stackrel{Cu_{2}Al_{2}O_{2}}{→}$CH3COOH,故B正确;
C.反应产物只有一种,制备乙酸的反应中原子利用率为100%,故C错误;
D.乙酸与甲酸甲酯的分子式相同、结构不同,则二者互为同分异构体,乙酸有同分异构体,故D错误;
故选B.

点评 本题考查有机物制备的实验评价,为高频考点,把握制备原理、反应特点、同分异构体、电解质等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,注意实验的评价性分析,题目难度不大.

练习册系列答案
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6.草酸是一种重要的试剂.下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验.
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol•L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1mol•L-1、0.2mol•L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间.
实验中发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
预期现象是:
①溶液的颜色由紫色变为无色,
②其中加入0.2mol•L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色.
然而实验结果并不尽如人意.实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢.
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究.下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验
编号
A(KMnO4溶液浓度/mol•L-1B(草酸溶液浓度/mol•L-1C(硫酸溶液浓度/mol•L-1褪色时间/s
1331336
212382
331376
4132133
5233102
6322156
7221300
8212115
9111200
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如表
表2 各因素水平的数据处理结果
A(KMnO4溶液)B(草酸溶液)C(硫酸溶液)
浓度/mol•L-10.0050.0100.0150.10.50.961218
平均褪色时间/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7
(2)由表2可知,三因素中,C的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而A和B的浓度对反应速率的影响不显著.
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为0.005mol•L-1、草酸浓度为0.1mol•L-1时,反应最快.即因素A、B的较适宜实验条件得以确定.
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol•L-1181614121086
褪色时间/s678390103129146200
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为18mol•L-1和10mol•L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异.
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响.

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