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) | этан и пропилен |
| Б) | пропилен и ацетилен |
| В) | бутин-1 и бутин-2 |
| Г) | уксусная кислота и этанол |
| 1) | FeCl3 (р-р) |
| 2) | фенолфталеин |
| 3) | Br2 (водн.) |
| 4) | K2CO3 |
| 5) | Ag2O(NH3р-р) |
Правильный ответ
3554
Пояснение
Решение.
Для того чтобы различить два вещества, необходимо подобрать такой реактив, который будет давать видимый признак реакции (изменение цвета, выпадение осадка, выделение газа) только с одним из веществ или давать разные признаки с каждым из них.
А) Этан (CH3—CH3) и пропилен (CH2=CH—CH3).
Этан относится к классу алканов, это предельный углеводород, он не вступает в реакции присоединения в обычных условиях. Пропилен — это алкен, непредельный углеводород с двойной связью. Качественной реакцией на кратную связь является обесцвечивание бромной воды. При пропускании пропилена через раствор брома желто-оранжевая окраска исчезает, а с этаном реакция не идет.
Уравнение: CH2=CH—CH3 + Br2 → CH2Br—CHBr—CH3 (обесцвечивание).
Выбираем реактив №3 (Br2 водн.).
Б) Пропилен (CH2=CH—CH3) и ацетилен (CH≡CH).
Оба вещества являются непредельными и обесцвечивают бромную воду. Однако ацетилен относится к алкинам с концевой тройной связью (терминальным алкинам). У таких веществ атом водорода при тройной связи обладает слабой кислотностью и может замещаться на ион металла. При взаимодействии ацетилена с аммиачным раствором оксида серебра выпадает характерный светло-желтый (белый) осадок ацетиленида серебра. Пропилен (алкен) с этим реактивом не взаимодействует.
Уравнение: CH≡CH + 2[Ag(NH3)2]OH → AgC≡CAg↓ + 4NH3 + 2H2O.
Выбираем реактив №5 (Ag2O в р-ре NH3).
В) Бутин-1 (CH≡C—CH2—CH3) и бутин-2 (CH3—C≡C—CH3).
Оба вещества — алкины, они оба обесцвечивают бромную воду. Различие заключается в положении тройной связи. Бутин-1 имеет тройную связь на конце цепи (содержит атом водорода при C≡C), поэтому он, как и ацетилен, реагирует с аммиачным раствором оксида серебра с образованием осадка. У бутина-2 тройная связь находится в середине цепи, атомов водорода при ней нет, поэтому реакция с аммиачным раствором оксида серебра не идет.
Уравнение: CH≡C—C2H5 + [Ag(NH3)2]OH → AgC≡C—C2H5↓ + 2NH3 + H2O.
Выбираем реактив №5 (Ag2O в р-ре NH3).
Г) Уксусная кислота (CH3COOH) и этанол (C2H5OH).
Уксусная кислота — это карбоновая кислота, она проявляет типичные кислотные свойства, в частности, вытесняет углекислый газ из солей более слабых и летучих кислот, таких как карбонаты. При добавлении карбоната калия к уксусной кислоте наблюдается "вскипание" из-за выделения газа (CO2). Спирты (этанол) с карбонатами в такие реакции не вступают.
Уравнение: 2CH3COOH + K2CO3 → 2CH3COOK + H2O + CO2↑.
Выбираем реактив №4 (K2CO3).
Ответ: А — 3, Б — 5, В — 5, Г — 4.
Источник: ФИПИ