Задание №24 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | метан и пропилен |
| Б) | этилен и ацетилен |
| В) | бутин-1 и бутин-2 |
| Г) | уксусная кислота и этанол |
| 1) | KCl |
| 2) | Ag2O(NH3 р-р) |
| 3) | Br2(водн.) |
| 4) | лакмус |
| 5) | фенолфталеин |
Правильный ответ
3224
Пояснение
Решение.
Для решения заданий на распознавание веществ необходимо подобрать такой реактив, который дает видимый признак (изменение цвета, выпадение осадка, выделение газа) только с одним из веществ в паре или дает разные признаки с обоими.
А) Метан (CH4) и пропилен (CH3-CH=CH2).
Метан — это предельный углеводород (алкан), он не вступает в реакции присоединения при обычных условиях. Пропилен — непредельный углеводород (алкен), содержащий двойную связь. Качественной реакцией на кратную связь является обесцвечивание бромной воды. При пропускании пропилена через бромную воду желто-оранжевая окраска исчезает:
CH3-CH=CH2 + Br2 → CH3-CHBr-CH2Br (1,2-дибромпропан — бесцветный).
Метан с бромной водой не реагирует. Таким образом, реактив №3 (водный раствор Br2) позволяет их различить.
Соответствие: А → 3.
Б) Этилен (CH2=CH2) и ацетилен (CH≡CH).
Оба вещества являются непредельными и обесцвечивают бромную воду, поэтому она не подходит. Однако ацетилен, в отличие от этилена, относится к алкинам с концевой тройной связью (терминальным алкинам). Атомы водорода при такой связи обладают слабой кислотностью и могут замещаться на металл. При взаимодействии ацетилена с аммиачным раствором оксида серебра выпадает характерный светло-желтый (почти белый) осадок ацетиленида серебра:
CH≡CH + 2[Ag(NH3)2]OH → Ag-C≡C-Ag↓ + 4NH3 + 2H2O.
Этилен с этим реактивом не взаимодействует. Подходит реактив №2.
Соответствие: Б → 2.
В) Бутин-1 (CH≡C-CH2-CH3) и бутин-2 (CH3-C≡C-CH3).
Оба вещества — алкины, оба обесцвечивают бромную воду. Различие заключается в положении тройной связи. Бутин-1 имеет тройную связь на конце цепи (есть атом водорода при C≡C), а бутин-2 — в середине цепи (водорода при C≡C нет). Как и в предыдущем случае, только терминальный алкин (бутин-1) прореагирует с аммиачным раствором оксида серебра с образованием осадка:
CH≡C-CH2-CH3 + [Ag(NH3)2]OH → Ag-C≡C-CH2-CH3↓ + 2NH3 + H2O.
Бутин-2 видимых изменений не даст. Подходит реактив №2.
Соответствие: В → 2.
Г) Уксусная кислота (CH3COOH) и этанол (C2H5OH).
Уксусная кислота — это слабая органическая кислота, которая в водном растворе диссоциирует с образованием ионов водорода (H+). Этанол — спирт, его водные растворы нейтральны. Для обнаружения кислой среды используют индикаторы. Лакмус в растворе уксусной кислоты изменит цвет с фиолетового на красный. В этаноле цвет лакмуса не изменится. Подходит реактив №4.
Соответствие: Г → 4.
Ответ: А → 3, Б → 2, В → 2, Г → 4.
Источник: ФИПИ