Номер 757, страница 174 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

757. В результате спиртового брожения глюкозы получили вещество А (жидкость с резким запахом) и газ Б. Газ Б пропустили над раскаленным углем и получили газ В. При взаимодействии В со щелочью при повышенной температуре и давлении может быть получено твердое вещество Г. При нагревании А с концентрированной серной кислотой при температуре выше 140 °C образуется газ Д. При пропускании смеси Д и кислорода через раствор, содержащий хлориды меди(II) и палладия(II), может быть получено вещество Е (жидкость при н. у.). Предложите формулы веществ А—Е. Напишите уравнения реакций.

Решение

1. В результате спиртового брожения глюкозы ($C_6H_{12}O_6$) образуются этанол (жидкость с резким запахом) и диоксид углерода (газ). Таким образом, вещество А — это этанол ($C_2H_5OH$), а газ Б — диоксид углерода ($CO_2$).

Уравнение реакции спиртового брожения глюкозы:

$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$

2. Газ Б ($CO_2$) пропускают над раскаленным углем. При высокой температуре диоксид углерода восстанавливается углеродом до оксида углерода(II). Следовательно, газ В — это оксид углерода(II) (угарный газ, $CO$).

Уравнение реакции:

$CO_2 + C \xrightarrow{t} 2CO \uparrow$

3. Газ В ($CO$) реагирует со щелочью (например, с гидроксидом натрия $NaOH$) при повышенной температуре и давлении. В этой реакции образуется соль муравьиной кислоты — формиат натрия, который является твердым веществом. Значит, вещество Г — это формиат натрия ($HCOONa$).

Уравнение реакции:

$CO + NaOH \xrightarrow{p, t} HCOONa$

4. Вещество А (этанол) нагревают с концентрированной серной кислотой при температуре выше 140 °C. Это условия для реакции внутримолекулярной дегидратации спирта, в результате которой образуется алкен. Газ Д — это этен (этилен, $C_2H_4$).

Уравнение реакции:

$C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4(конц.), t > 140^\circ C} CH_2=CH_2 \uparrow + H_2O$

5. Смесь газа Д (этена) и кислорода пропускают через каталитический раствор, содержащий хлориды меди(II) и палладия(II). Это промышленный метод получения ацетальдегида (этаналя), известный как Вакер-процесс. Ацетальдегид при нормальных условиях является жидкостью. Следовательно, вещество Е — это этаналь ($CH_3CHO$).

Уравнение реакции:

$2CH_2=CH_2 + O_2 \xrightarrow{PdCl_2, CuCl_2, H_2O} 2CH_3CHO$

Ответ:

А: этанол, формула $C_2H_5OH$

Б: диоксид углерода (углекислый газ), формула $CO_2$

В: оксид углерода(II) (угарный газ), формула $CO$

Г: формиат натрия, формула $HCOONa$

Д: этен (этилен), формула $C_2H_4$

Е: этаналь (ацетальдегид), формула $CH_3CHO$