Номер 633, страница 141 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

633. Укажите утверждения, справедливые для вещества, фор-мула которого:

$O=C-OH$ :

1 применяется в пищевой промышленности

2 вытесняет угольную кислоту из солей

3 в отличие от этанола реагирует с раствором гидроксида натрия

4 окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет

5 может быть получено путем присоединения воды к этилену

6 реагирует с медью с выделением водорода

7 при комнатной температуре смешивается с водой в любых соотношениях

8 окрашивает лакмус в красный цвет

9 температура кипения выше, чем у метилформиата

На изображении представлена структурная формула уксусной (этановой) кислоты: $CH_3COOH$. Проанализируем каждое утверждение по отношению к этому веществу.

1. применяется в пищевой промышленности

Уксусная кислота является основным компонентом столового уксуса, который широко используется в кулинарии в качестве приправы и консерванта. В качестве пищевой добавки она зарегистрирована под кодом E260. Следовательно, утверждение верно.

Ответ: верно.

2. вытесняет угольную кислоту из солей

Уксусная кислота является более сильной кислотой, чем угольная ($H_2CO_3$). Поэтому она способна вытеснять угольную кислоту из её солей (карбонатов и гидрокарбонатов). Реакция сопровождается выделением углекислого газа, так как угольная кислота неустойчива и распадается на воду и $CO_2$.
Пример реакции: $2CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2\uparrow$.
Следовательно, утверждение верно.

Ответ: верно.

3. в отличие от этанола реагирует с раствором гидроксида натрия

Уксусная кислота, как и любая кислота, вступает в реакцию нейтрализации с основаниями, такими как гидроксид натрия: $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$. Этанол ($C_2H_5OH$) является спиртом и проявляет очень слабые кислотные свойства (слабее, чем у воды), поэтому с водными растворами щелочей он не реагирует. Следовательно, утверждение верно.

Ответ: верно.

4. окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет

Фенолфталеин приобретает малиновую окраску в щелочной среде (при pH > 8.2). Уксусная кислота создает кислую среду, в которой фенолфталеин остается бесцветным. Следовательно, утверждение неверно.

Ответ: неверно.

5. может быть получено путем присоединения воды к этилену

Присоединение воды к этилену (реакция гидратации) приводит к образованию этанола (этилового спирта), а не уксусной кислоты: $CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+, t} C_2H_5OH$. Уксусную кислоту можно получить окислением этанола. Следовательно, утверждение неверно.

Ответ: неверно.

6. реагирует с медью с выделением водорода

Металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений правее водорода (в том числе медь), не могут вытеснять водород из растворов кислот (за исключением кислот-окислителей, к которым уксусная не относится). Следовательно, утверждение неверно.

Ответ: неверно.

7. при комнатной температуре смешивается с водой в любых соотношениях

Молекула уксусной кислоты имеет небольшие размеры и содержит карбоксильную группу, способную образовывать прочные водородные связи с молекулами воды. Благодаря этому уксусная кислота неограниченно растворима в воде. Следовательно, утверждение верно.

Ответ: верно.

8. окрашивает лакмус в красный цвет

Лакмус — это кислотно-основный индикатор, который в кислой среде окрашивается в красный цвет. Водный раствор уксусной кислоты имеет кислую среду за счет диссоциации с образованием ионов водорода $H^+$. Следовательно, утверждение верно.

Ответ: верно.

9. температура кипения выше, чем у метилформиата

Уксусная кислота ($CH_3COOH$, tкип = 118 °C) и метилформиат ($HCOOCH_3$, tкип = 32 °C) являются изомерами и имеют одинаковую молярную массу. Однако молекулы уксусной кислоты способны образовывать между собой прочные межмолекулярные водородные связи, образуя димеры. Для разрыва этих связей требуется дополнительная энергия, что приводит к значительно более высокой температуре кипения по сравнению с эфиром метилформиатом, молекулы которого не образуют водородных связей между собой. Следовательно, утверждение верно.

Ответ: верно.