Номер 32, страница 66 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

32. В схеме превращений

$C_2H_2 \longrightarrow X \longrightarrow C_6H_5NO_2$

промежуточное вещество X — это

1) $C_6H_6$

2) $C_6H_{14}$

3) $C_6H_5CH_3$

4) $C_2H_5NO_2$

Решение

Проанализируем предложенную схему химических превращений:

$C_2H_2 \longrightarrow X \longrightarrow C_6H_5NO_2$

Цепочка начинается с ацетилена ($C_2H_2$) и заканчивается нитробензолом ($C_6H_5NO_2$). Необходимо определить промежуточное вещество X.

1. Первая стадия: $C_2H_2 \longrightarrow X$

Первое вещество в цепочке — ацетилен, содержащий 2 атома углерода. Конечное вещество — нитробензол, в основе которого лежит бензольное кольцо, состоящее из 6 атомов углерода. Это указывает на то, что на первой стадии происходит увеличение числа атомов углерода в молекуле с 2 до 6.

Классической реакцией получения шестичленного ароматического кольца из ацетилена является его тримеризация (реакция Зелинского-Казанского). При пропускании ацетилена над активированным углем при высокой температуре (около 450-500°C) три его молекулы объединяются в одну молекулу бензола.

Уравнение реакции:

$3C_2H_2 \xrightarrow{t, C_{акт.}} C_6H_6$

Таким образом, наиболее вероятным кандидатом на роль вещества X является бензол ($C_6H_6$).

2. Вторая стадия: $X \longrightarrow C_6H_5NO_2$

Проверим, может ли бензол ($C_6H_6$) превратиться в нитробензол ($C_6H_5NO_2$).

Реакция бензола с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты (нитрующая смесь) приводит к замещению одного атома водорода в бензольном кольце на нитрогруппу ($-NO_2$). Это реакция нитрования бензола.

Уравнение реакции:

$C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4(конц.)} C_6H_5NO_2 + H_2O$

Так как обе стадии превращения логичны и химически корректны, можно сделать вывод, что промежуточное вещество X — это бензол ($C_6H_6$). Этот вариант соответствует ответу под номером 1.

Ответ: 1