Страница 64 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета

Авторы: Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение, Дрофа

Год издания: 2019 - 2025

Уровень обучения: базовый

Цвет обложки: белый, красный с молекулами

ISBN: 978-5-09-099533-7 (2022)

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 10 классе

Cтраница 64

№5 (с. 64)
Условие. №5 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 5, Условие

5. В отличие от бензола, толуол способен вступать в реакцию с

1) хлором

2) раствором перманганата калия

3) кислородом

4) азотной кислотой

Решение. №5 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 5, Решение
Решение 2. №5 (с. 64)

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо сравнить химические свойства бензола ($C_6H_6$) и его гомолога толуола ($C_6H_5CH_3$). Ключевое различие в их строении — наличие у толуола алкильного заместителя (метильной группы $–CH_3$), который влияет на реакционную способность как самого бензольного кольца, так и предоставляет возможность для реакций по боковой цепи. Проанализируем предложенные варианты.

1) с хлором
И бензол, и толуол вступают в реакцию с хлором. В зависимости от условий (наличие катализатора или УФ-облучения) реакции протекают по-разному, но оба вещества способны взаимодействовать с хлором. Следовательно, это не является уникальной реакцией для толуола.

2) с раствором перманганата калия
Бензольное кольцо очень устойчиво к действию сильных окислителей, поэтому бензол не реагирует с водным раствором перманганата калия ($KMnO_4$). В отличие от него, толуол, имеющий боковую метильную группу, окисляется сильными окислителями при нагревании. В ходе реакции фиолетовый раствор перманганата калия обесцвечивается, а толуол окисляется до бензойной кислоты (в кислой среде) или ее соли (в нейтральной/щелочной).
Уравнение реакции в кислой среде:
$5C_6H_5CH_3 + 6KMnO_4 + 9H_2SO_4 \rightarrow 5C_6H_5COOH + 3K_2SO_4 + 6MnSO_4 + 14H_2O$
Эта реакция является качественной для гомологов бензола и позволяет отличить их от самого бензола.

3) с кислородом
И бензол, и толуол, как и большинство органических веществ, горят в кислороде (окисляются кислородом воздуха). Это общее свойство для обоих соединений, а не отличительное.

4) с азотной кислотой
И бензол, и толуол вступают в реакцию нитрования с азотной кислотой (в присутствии концентрированной серной кислоты). Толуол реагирует активнее бензола, но сама способность к реакции присуща обоим веществам.

Таким образом, единственная реакция из перечисленных, в которую вступает толуол, но не вступает бензол, — это окисление раствором перманганата калия.

Ответ: 2

№6 (с. 64)
Условие. №6 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 6, Условие

6. В реакцию замещения с хлором может вступить

1) толуол.

2) этилен.

3) ацетилен.

4) бутадиен-1,3.

Решение. №6 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 6, Решение
Решение 2. №6 (с. 64)

Решение

Чтобы определить, какое из веществ может вступать в реакцию замещения с хлором, необходимо проанализировать строение каждого соединения. Реакции замещения (замещение атома водорода на атом галогена) характерны для предельных углеводородов (алканов) и ароматических углеводородов (аренов). Непредельные углеводороды, содержащие кратные (двойные или тройные) связи, вступают с галогенами преимущественно в реакции присоединения.

1) толуол

Толуол ($C_6H_5-CH_3$) — это арена (ароматический углеводород). Он может вступать в реакции замещения как в ароматическом кольце, так и в боковой алкильной группе.
1. Реакция замещения в боковой цепи (радикальное хлорирование) протекает под действием УФ-света:
$C_6H_5-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_6H_5-CH_2Cl + HCl$ (образуется бензилхлорид)
2. Реакция замещения в ароматическом кольце (электрофильное хлорирование) протекает в присутствии катализатора (например, хлорида железа(III)):
$C_6H_5-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{FeCl_3} o/p-ClC_6H_4CH_3 + HCl$ (образуется смесь орто- и пара-хлортолуола)
Оба процесса являются реакциями замещения.

2) этилен

Этилен ($CH_2=CH_2$) — это алкен, непредельное соединение. Для алкенов характерны реакции присоединения по двойной связи. При взаимодействии с хлором происходит разрыв $\pi$-связи и присоединение атомов хлора с образованием 1,2-дихлорэтана. Это реакция присоединения.
$CH_2=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CH_2Cl$

3) ацетилен

Ацетилен ($CH\equiv CH$) — это алкин с тройной связью. Как и для других непредельных углеводородов, для него характерна реакция присоединения. Хлор присоединяется по месту разрыва кратных связей, образуя в конечном итоге 1,1,2,2-тетрахлорэтан. Это реакция присоединения.
$CH\equiv CH + 2Cl_2 \rightarrow CHCl_2-CHCl_2$

4) бутадиен-1,3

Бутадиен-1,3 ($CH_2=CH-CH=CH_2$) — это диен, содержащий две двойные связи. Для него также характерна реакция присоединения хлора. Это реакция присоединения, а не замещения.
$CH_2=CH-CH=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CH=CH-CH_2Cl$ (1,4-присоединение)

Таким образом, из предложенных вариантов только толуол способен вступать в реакцию замещения с хлором.

Ответ: 1) толуол.

№7 (с. 64)
Условие. №7 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 7, Условие

7. Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 3,0 г его способны присоединить 1,2 л (н. у.) хлороводорода.

1) $C_2H_4$

2) $C_3H_6$

3) $C_4H_8$

4) $CH_4$

Решение. №7 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 7, Решение
Решение 2. №7 (с. 64)

Дано:

$m(\text{алкена}) = 3,0 \text{ г}$

$V(\text{HCl}) = 1,2 \text{ л}$ (н. у.)

Найти:

Молекулярную формулу алкена.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции присоединения хлороводорода к алкену в общем виде. Алкены имеют общую формулу $C_n H_{2n}$. Реакция идет по двойной связи:

$C_n H_{2n} + HCl \rightarrow C_n H_{2n+1}Cl$

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) хлороводорода, вступившего в реакцию. Так как объем дан для нормальных условий (н. у.), используем молярный объем газов $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$:

$\nu(\text{HCl}) = \frac{V(\text{HCl})}{V_m} = \frac{1,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,0536 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, алкен и хлороводород реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества алкена равно количеству вещества хлороводорода:

$\nu(C_n H_{2n}) = \nu(\text{HCl}) \approx 0,0536 \text{ моль}$

4. Зная массу и количество вещества алкена, найдем его молярную массу ($M$):

$M(C_n H_{2n}) = \frac{m(C_n H_{2n})}{\nu(C_n H_{2n})} = \frac{3,0 \text{ г}}{0,0536 \text{ моль}} \approx 56 \text{ г/моль}$

5. Молярная масса алкена также может быть выражена через его общую формулу $C_n H_{2n}$, используя относительные атомные массы углерода (Ar(C) = 12) и водорода (Ar(H) = 1):

$M(C_n H_{2n}) = 12 \cdot n + 1 \cdot 2n = 14n$

6. Приравняем найденное значение молярной массы к ее выражению через n, чтобы найти число атомов углерода:

$14n = 56$

$n = \frac{56}{14} = 4$

7. Таким образом, искомый алкен содержит 4 атома углерода. Его молекулярная формула $C_4 H_{2 \cdot 4}$, то есть $C_4 H_8$.

Среди предложенных вариантов ответа этому соответствует вариант 3.

Ответ: 3) $C_4 H_8$

№8 (с. 64)
Условие. №8 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 8, Условие

8. В реакцию присоединения с бромом может вступить

1) пропен

2) пропан

3) циклогексан

4) бутан

Решение. №8 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 8, Решение
Решение 2. №8 (с. 64)

Реакции присоединения характерны для непредельных (ненасыщенных) органических соединений, то есть тех, в молекулах которых есть кратные связи (двойные или тройные), а также для малых циклических соединений (например, циклопропана), обладающих напряжением цикла. Бром ($Br_2$) легко присоединяется по месту разрыва кратной связи или напряженного цикла. Предельные углеводороды (алканы) и устойчивые циклоалканы (как циклогексан) вступают с бромом в реакции замещения, а не присоединения.

Проанализируем каждый вариант:

1) пропен
Пропен ($CH_2=CH-CH_3$) является алкеном и содержит в своей структуре одну двойную связь $C=C$. Эта связь способна разрываться, что позволяет пропену вступать в реакции присоединения. При взаимодействии с бромом происходит присоединение его атомов по месту двойной связи с образованием 1,2-дибромпропана. Это качественная реакция, при которой происходит обесцвечивание бромной воды.
Уравнение реакции: $CH_2=CH-CH_3 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CHBr-CH_3$.
Следовательно, этот вариант является правильным.

2) пропан
Пропан ($CH_3-CH_2-CH_3$) — это алкан, предельный углеводород. В его молекуле все связи одинарные и прочные. Для алканов реакции присоединения не характерны. Они могут вступать с бромом только в реакции замещения (обычно при УФ-облучении).

3) циклогексан
Циклогексан ($C_6H_{12}$) — это циклоалкан с устойчивым шестичленным циклом без напряжения. По своим химическим свойствам он подобен алканам и вступает в реакции замещения, а не присоединения.

4) бутан
Бутан ($C_4H_{10}$) — это алкан, предельный углеводород, как и пропан. Он не содержит кратных связей и поэтому не вступает в реакции присоединения.

Таким образом, единственное вещество из перечисленных, которое может вступить в реакцию присоединения с бромом, — это пропен.

Ответ: 1

№9 (с. 64)
Условие. №9 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 9, Условие

9. Толуол можно получить в одну стадию из

1) ацетилена

2) гексана

3) гептана

4) циклогексана

Решение. №9 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 9, Решение
Решение 2. №9 (с. 64)

Толуол (метилбензол) — это ароматический углеводород с формулой $C_6H_5CH_3$. Для того чтобы определить, из какого из предложенных веществ его можно получить в одну стадию, необходимо рассмотреть каждый вариант.

1) ацетилена. Из ацетилена ($C_2H_2$) в одну стадию можно получить бензол ($C_6H_6$) по реакции тримеризации (реакция Зелинского). Получение толуола потребует дополнительных стадий, например, последующего алкилирования бензола. Реакция получения бензола: $3C_2H_2 \xrightarrow{t, C_{акт.}} C_6H_6$. Следовательно, этот вариант не подходит.

2) гексана. Гексан ($C_6H_{14}$) содержит 6 атомов углерода. В результате его каталитической дегидроциклизации (ароматизации) образуется бензол, а не толуол, так как в исходной молекуле 6 атомов углерода. Реакция: $C_6H_{14} \xrightarrow{t, Pt} C_6H_6 + 4H_2$. Этот вариант неверный.

3) гептана. Гептан ($C_7H_{16}$) — это алкан, содержащий 7 атомов углерода. Его каталитическая дегидроциклизация является промышленным методом получения толуола в одну стадию. При высокой температуре и в присутствии катализатора (например, платины или оксида хрома(III)) происходит замыкание цепи в шестичленный цикл с одним боковым заместителем и последующее отщепление водорода. Реакция: $CH_3-(CH_2)_5-CH_3 \xrightarrow{t, Pt/Cr_2O_3} C_6H_5CH_3 + 4H_2$. Этот вариант является правильным.

4) циклогексана. Циклогексан ($C_6H_{12}$) при каталитическом дегидрировании (отщеплении водорода) также образует бензол. Чтобы получить толуол в одну стадию, исходным веществом должен быть метилциклогексан. Реакция: $C_6H_{12} \xrightarrow{t, Pt} C_6H_6 + 3H_2$. Следовательно, этот вариант не подходит.

Таким образом, проанализировав все варианты, можно сделать вывод, что единственным веществом из предложенного списка, из которого можно получить толуол в одну стадию, является гептан. Ответ: 3) гептан.

№10 (с. 64)
Условие. №10 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 10, Условие

10. В реакцию присоединения с хлороводородом вступает

1) ацетилен.

2) пропан.

3) бензол.

4) циклогексан.

Решение. №10 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 10, Решение
Решение 2. №10 (с. 64)

Реакции присоединения — это химические реакции, в ходе которых происходит присоединение одного или нескольких атомов или групп атомов к молекуле органического соединения по месту разрыва кратной (двойной или тройной) связи или по месту разрыва цикла (для малых циклов). Хлороводород ($HCl$) вступает в реакцию электрофильного присоединения с ненасыщенными углеводородами.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) ацетилен Ацетилен ($HC \equiv CH$) — это алкин, который содержит в своей молекуле тройную связь. Наличие двух $\pi$-связей делает ацетилен способным вступать в реакции присоединения. Реакция с хлороводородом (гидрохлорирование) протекает в две стадии. На первой стадии образуется винилхлорид, а на второй — 1,1-дихлорэтан.
Стадия 1: $HC \equiv CH + HCl \xrightarrow{HgCl_2} CH_2=CHCl$
Стадия 2: $CH_2=CHCl + HCl \rightarrow CH_3-CHCl_2$
Таким образом, ацетилен вступает в реакцию присоединения с хлороводородом.

2) пропан Пропан ($CH_3-CH_2-CH_3$) — это алкан, предельный (насыщенный) углеводород. В его молекуле все связи одинарные (сигма-связи), которые являются прочными. Для алканов не характерны реакции присоединения. Их типичные реакции — это реакции замещения (например, галогенирование на свету).

3) бензол Бензол ($C_6H_6$) — ароматический углеводород. Несмотря на формальное наличие двойных связей, он обладает особой устойчивостью из-за наличия единой делокализованной $\pi$-электронной системы. Для бензола характерны реакции замещения (электрофильное замещение), которые протекают с сохранением ароматической системы. Реакции присоединения для бензола возможны только в жестких условиях (высокое давление, температура, УФ-облучение) и не протекают с хлороводородом в обычных условиях.

4) циклогексан Циклогексан ($C_6H_{12}$) — это циклоалкан, предельный углеводород. Как и пропан, он состоит только из одинарных $\sigma$-связей. Его шестичленный цикл является устойчивым и не напряженным. Для циклогексана, как и для других алканов, характерны реакции замещения, а не присоединения.

Следовательно, из всех перечисленных веществ в реакцию присоединения с хлороводородом вступает только ацетилен.

Ответ: 1

№11 (с. 64)
Условие. №11 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 11, Условие

11. Уксусная кислота образуется при окислении

1) этилена

2) этана

3) толуола

4) бутена-2

Решение. №11 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 11, Решение
Решение 2. №11 (с. 64)

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть продукты окисления каждого из предложенных органических соединений. Целевой продукт – уксусная кислота, формула которой $CH_3COOH$.

1) этилена
Окисление этилена ($CH_2=CH_2$) в жестких условиях (например, горячим раствором перманганата калия в кислой среде) приводит к разрыву двойной связи и образованию углекислого газа ($CO_2$), так как у атомов углерода при двойной связи нет алкильных заместителей. Хотя уксусную кислоту можно получить из этилена промышленным способом (через стадию образования ацетальдегида), это не является прямой реакцией окисления, которая обычно подразумевается в подобных задачах.
Ответ: При окислении этилена в одну стадию по типичным реакциям уксусная кислота не образуется.

2) этана
Этан ($CH_3-CH_3$) как алкан устойчив к окислению в обычных лабораторных условиях. Его превращение в уксусную кислоту возможно, но является специфическим промышленным процессом, требующим высокой температуры, давления и катализаторов.
Ответ: Окисление этана до уксусной кислоты требует специальных промышленных условий.

3) толуола
При окислении толуола ($C_6H_5-CH_3$) окислению подвергается боковая метильная группа, присоединенная к бензольному кольцу. В результате образуется бензойная кислота ($C_6H_5COOH$), а не уксусная.
Ответ: При окислении толуола образуется бензойная кислота.

4) бутена-2
При жестком окислении бутена-2 ($CH_3-CH=CH-CH_3$) происходит разрыв двойной связи. Молекула симметрична, и каждый из двух атомов углерода при двойной связи связан с одной метильной группой и одним атомом водорода. В результате такого окисления каждый из двух фрагментов $=CH-CH_3$ превращается в молекулу уксусной кислоты ($CH_3COOH$). Это классическая реакция окислительного расщепления алкенов.
$CH_3-CH=CH-CH_3 + 4[O] \xrightarrow{KMnO_4, H^+} 2CH_3COOH$
Ответ: При окислении бутена-2 образуется уксусная кислота.

№12 (с. 64)
Условие. №12 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 12, Условие

12. С бромом в темноте и без катализатора реагирует

1) бутадиен.

2) метан.

3) циклогексан.

4) толуол.

Решение. №12 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 12, Решение
Решение 2. №12 (с. 64)

Для определения вещества, реагирующего с бромом в темноте и без катализатора, необходимо рассмотреть химические свойства каждого из предложенных соединений. Указанные условия (отсутствие света и катализатора) являются типичными для реакции электрофильного присоединения, характерной для непредельных углеводородов (содержащих двойные или тройные связи).

1) бутадиен
Бутадиен-1,3 ($CH_2=CH-CH=CH_2$) является диеновым углеводородом, то есть содержит две двойные C=C связи. Наличие этих π-связей обуславливает его высокую реакционную способность в реакциях присоединения. Реакция с галогенами, в том числе с бромом, протекает по механизму электрофильного присоединения и не требует специальных условий, таких как нагревание, облучение светом или присутствие катализатора. Происходит обесцвечивание бромной воды. $CH_2=CH-CH=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH=CH-CH_2Br$ (1,4-присоединение) и/или $CH_2Br-CHBr-CH=CH_2$ (1,2-присоединение). Следовательно, бутадиен реагирует с бромом в темноте и без катализатора.

2) метан
Метан ($CH_4$) — это алкан, предельный (насыщенный) углеводород. Алканы состоят только из прочных одинарных σ-связей и малореакционноспособны. Они вступают в реакцию с бромом только по механизму свободнорадикального замещения, для инициирования которого необходимо жесткое условие — облучение ультрафиолетовым светом ($hv$). В темноте реакция не идет.

3) циклогексан
Циклогексан ($C_6H_{12}$) — это циклоалкан, который также является предельным углеводородом. Подобно алканам, он реагирует с бромом по радикальному механизму замещения только при УФ-облучении. В темноте и без катализатора циклогексан с бромом не взаимодействует.

4) толуол
Толуол ($C_6H_5CH_3$) — ароматический углеводород. Реакция с бромом может идти по двум путям:
- Замещение в бензольном кольце: это реакция электрофильного замещения, которая требует присутствия катализатора (кислоты Льюиса, например, $FeBr_3$).
- Замещение в боковой метильной группе: это реакция свободнорадикального замещения, которая, как и у алканов, требует УФ-облучения.
В темноте и без катализатора толуол с бромом не реагирует.

Таким образом, из всех перечисленных веществ только бутадиен, как непредельный углеводород, способен реагировать с бромом в темноте и без катализатора по реакции электрофильного присоединения.
Ответ: 1) бутадиен.

№13 (с. 64)
Условие. №13 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 13, Условие

13. В реакцию с раствором перманганата калия вступает

1) пропен.

2) гексан.

3) бензол.

4) циклогексан.

Решение. №13 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 13, Решение
Решение 2. №13 (с. 64)

Раствор перманганата калия ($KMnO_4$) является сильным окислителем и используется в качественной реакции (проба Вагнера) на наличие в молекулах органических соединений непредельных (двойных и тройных) углерод-углеродных связей. Вещества, содержащие такие связи, окисляются, что приводит к обесцвечиванию фиолетового раствора $KMnO_4$ и образованию бурого осадка диоксида марганца ($MnO_2$). Проанализируем каждый вариант.

1) пропен
Пропен ($CH_3-CH=CH_2$) – это алкен, в молекуле которого есть одна двойная связь ($C=C$). Алкены легко вступают в реакцию мягкого окисления с водным раствором перманганата калия. При этом π-связь разрывается, и образуется двухатомный спирт (гликоль), в данном случае — пропан-1,2-диол. Реакция протекает по следующей схеме:
$3CH_3-CH=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3CH_3-CH(OH)-CH_2(OH) + 2MnO_2 \downarrow + 2KOH$
Следовательно, пропен реагирует с раствором перманганата калия.

2) гексан
Гексан ($C_6H_{14}$) – это алкан, предельный (насыщенный) углеводород. В его молекуле содержатся только одинарные $C-C$ связи, которые устойчивы к действию окислителей, таких как $KMnO_4$, в обычных условиях. Реакция не идет.

3) бензол
Бензол ($C_6H_6$) – это ароматический углеводород. Его ароматическое кольцо обладает повышенной стабильностью из-за делокализации π-электронов и не окисляется раствором перманганата калия в мягких условиях.

4) циклогексан
Циклогексан ($C_6H_{12}$) – это циклоалкан, то есть насыщенный углеводород. Подобно алканам, он не содержит кратных связей и устойчив к действию раствора $KMnO_4$ при комнатной температуре.

Таким образом, единственным веществом из предложенного списка, которое вступает в реакцию с раствором перманганата калия, является пропен, так как он относится к классу непредельных углеводородов.
Ответ: 1

№14 (с. 64)
Условие. №14 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 14, Условие

14. Спирт образуется при взаимодействии с водой

1) пропана.

2) дипропилового эфира.

3) этилена.

4) пропина.

Решение. №14 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 14, Решение
Решение 2. №14 (с. 64)

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать возможность реакции каждого из предложенных веществ с водой с образованием спирта.

1) пропана
Пропан ($CH_3-CH_2-CH_3$) — это алкан, предельный углеводород. Алканы состоят только из одинарных связей $C-C$ и $C-H$, они являются насыщенными соединениями. Для них нехарактерны реакции присоединения, в том числе и присоединение воды. Пропан не реагирует с водой в обычных условиях.

2) дипропилового эфира
Дипропиловый эфир ($CH_3CH_2CH_2-O-CH_2CH_2CH_3$) относится к классу простых эфиров. Простые эфиры достаточно инертны и не реагируют с водой в обычных условиях. Их гидролиз (расщепление водой) с образованием спиртов возможен только в жестких условиях: при нагревании в присутствии сильных кислот.

3) этилена
Этилен ($CH_2=CH_2$), или этен, — это алкен, непредельный углеводород с одной двойной связью. Для алкенов характерна реакция электрофильного присоединения по месту двойной связи. Присоединение воды к алкенам называется реакцией гидратации. В промышленности гидратация этилена является основным способом получения этанола. Реакция протекает при нагревании в присутствии кислотного катализатора (например, $H_3PO_4$ или $H_2SO_4$). Уравнение реакции: $CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+, t} CH_3CH_2OH$ Продуктом реакции является этиловый спирт (этанол).

4) пропина
Пропин ($CH_3-C \equiv CH$) — это алкин, непредельный углеводород с одной тройной связью. Алкины также могут присоединять воду, эта реакция носит имя реакции Кучерова. Она протекает в присутствии катализатора — солей ртути(II) в кислой среде. Однако продуктом гидратации алкинов (кроме ацетилена) являются не спирты, а кетоны. Согласно правилу Марковникова, к атому углерода при тройной связи, связанному с меньшим числом атомов водорода, присоединяется гидроксильная группа. Образующийся при этом нестойкий енол (спирт, в котором гидроксогруппа связана с атомом углерода при двойной связи) немедленно изомеризуется в более стабильный кетон — ацетон. Уравнение реакции: $CH_3-C \equiv CH + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4, HgSO_4} [CH_3-C(OH)=CH_2] \rightarrow CH_3-C(O)-CH_3$

Таким образом, из перечисленных веществ только этилен при взаимодействии с водой образует спирт.

Ответ: 3) этилена

№15 (с. 64)
Условие. №15 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 15, Условие

15. В реакцию замещения с бромом при освещении вступает

1) циклогексан

2) бензол

3) этилен

4) ацетилен

Решение. №15 (с. 64)
ГДЗ Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2019, белого цвета, страница 64, номер 15, Решение
Решение 2. №15 (с. 64)

Решение

В вопросе требуется определить, какое из предложенных веществ вступает в реакцию замещения с бромом при освещении. Реакция замещения с галогенами (в данном случае с бромом) при освещении (УФ-свет, $h\nu$) является характерной для предельных углеводородов (алканов и циклоалканов) и протекает по свободно-радикальному механизму. Проанализируем каждый вариант.

1) циклогексан

Циклогексан ($C_6H_{12}$) — это циклоалкан, то есть предельный углеводород. Для него, как и для всех алканов, характерна реакция свободно-радикального замещения с галогенами при облучении ультрафиолетовым светом. В ходе этой реакции атом водорода замещается на атом брома:

$C_6H_{12} + Br_2 \xrightarrow{h\nu} C_6H_{11}Br + HBr$

Таким образом, циклогексан подходит под условие задачи.

2) бензол

Бензол ($C_6H_6$) — это ароматический углеводород. Для него характерны реакции электрофильного замещения, которые требуют наличия катализатора (например, $FeBr_3$). При освещении УФ-светом бензол вступает с бромом в реакцию присоединения, а не замещения, с образованием гексабромциклогексана.

3) этилен

Этилен ($C_2H_4$) — это алкен, непредельный углеводород, содержащий двойную связь. Для алкенов характерны реакции электрофильного присоединения по месту двойной связи. Этилен реагирует с бромом (обесцвечивает бромную воду) с образованием 1,2-дибромэтана. Это реакция присоединения, а не замещения.

$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$

4) ацетилен

Ацетилен ($C_2H_2$) — это алкин, непредельный углеводород, содержащий тройную связь. Как и для алкенов, для алкинов характерны реакции присоединения. Ацетилен реагирует с бромом по тройной связи, что также является реакцией присоединения.

$CH\equiv CH + Br_2 \rightarrow CHBr=CHBr$

Из всех перечисленных соединений только циклогексан, как представитель класса предельных углеводородов, вступает в реакцию замещения с бромом при освещении.

Ответ: 1

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться