Задание №16 — Основы органической химии

Задание №16

Задана следующая схема превращений веществ:

$X \overset{t^{\circ}}{\rightarrow} C_{2} H_{2} \rightarrow Y \rightarrow$

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.

1)	гексан
2)	этаналь
3)	метан
4)	этанол
5)	бензол

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Разберем предложенную схему превращений по стадиям, чтобы определить вещества X и Y.

1. Определение вещества X.
Первая стадия процесса: X → (t°) C₂H₂ (ацетилен).
Ацетилен в промышленности и лаборатории получают термическим пиролизом метана при температуре около 1500 °C. В ходе этой реакции две молекулы метана образуют одну молекулу ацетилена и выделяется водород.
Уравнение реакции:
2CH₄ → (1500 °C) C₂H₂ + 3H₂↑
Следовательно, вещество X — это метан (вариант №3).

2. Определение вещества Y.
Вторая стадия процесса: C₂H₂ → Y.
Третья стадия процесса: Y → [РИСУНОК].
На рисунке изображена структурная формула нитробензола (бензольное кольцо с нитрогруппой —NO₂). Нитробензол получают реакцией нитрования бензола.
Значит, вещество Y должно быть бензолом (C₆H₆), так как именно из него в одну стадию получается нитробензол.
Бензол, в свою очередь, можно получить из ацетилена путем реакции тримеризации над активированным углем при нагревании (реакция Зелинского).
Уравнение получения Y (бензола):
3C₂H₂ → (C акт., 600 °C) C₆H₆
Уравнение получения конечного продукта из Y:
C₆H₆ + HNO₃ → (H₂SO₄ конц.) C₆H₅NO₂ + H₂O
Следовательно, вещество Y — это бензол (вариант №5).

Итог:
Вещество X — метан (3).
Вещество Y — бензол (5).

Ответ: X — 3, Y — 5.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №16Далее