Страница 283 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Авторы: Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый, зелёный с радугой
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 10 классе
Cтраница 283

№4 (с. 283)
Условие. №4 (с. 283)
скриншот условия

4. Предложите способ, как можно отличить уксусную кислоту от муравьиной.
Решение. №4 (с. 283)

Решение 2. №4 (с. 283)
Отличить уксусную кислоту от муравьиной можно с помощью качественных реакций, основанных на структурных различиях их молекул. Молекула муравьиной кислоты ($HCOOH$) содержит как карбоксильную группу ($-COOH$), так и альдегидную группу ($H-C=O$), в то время как уксусная кислота ($CH_3COOH$) содержит только карбоксильную группу. Наличие альдегидной группы придаёт муравьиной кислоте восстановительные свойства, которыми не обладает уксусная кислота. Существует несколько способов, позволяющих это продемонстрировать.
Способ 1: Реакция с аммиачным раствором оксида серебра (реактивом Толленса)
Это классическая качественная реакция на альдегидную группу, известная как «реакция серебряного зеркала».
Проведение опыта: В две чистые пробирки наливают растворы исследуемых кислот. В каждую пробирку добавляют несколько миллилитров свежеприготовленного аммиачного раствора оксида серебра ($[Ag(NH_3)_2]OH$). Пробирки осторожно нагревают на водяной бане.
Наблюдения: В пробирке с муравьиной кислотой на стенках образуется блестящий налёт металлического серебра (серебряное зеркало) или выпадает серый осадок. В пробирке с уксусной кислотой никаких видимых изменений не произойдёт.
Уравнение реакции для муравьиной кислоты:
$HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} (NH_4)_2CO_3 + 2Ag \downarrow + 2NH_3 + H_2O$
Уравнение реакции для уксусной кислоты:
$CH_3COOH + [Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow CH_3COONH_4 + H_2O + [Ag(NH_3)]^+$ (происходит лишь кислотно-основная нейтрализация, без видимых признаков реакции).
Способ 2: Реакция с перманганатом калия
Муравьиная кислота легко окисляется сильными окислителями, такими как перманганат калия, в то время как уксусная кислота в этих условиях устойчива.
Проведение опыта: В две пробирки с растворами кислот добавляют по каплям подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия ($KMnO_4$), имеющий интенсивную фиолетовую окраску.
Наблюдения: В пробирке с муравьиной кислотой фиолетовая окраска раствора быстро исчезнет (раствор обесцветится). В пробирке с уксусной кислотой раствор останется фиолетовым.
Уравнение реакции для муравьиной кислоты (в кислой среде):
$5HCOOH + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5CO_2 \uparrow + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 8H_2O$
Способ 3: Реакция со свежеосаждённым гидроксидом меди(II)
При нагревании муравьиная кислота способна восстанавливать медь(II) до меди(I).
Проведение опыта: В обе пробирки с кислотами добавляют свежеприготовленный осадок гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$) голубого цвета. Сначала в обеих пробирках осадок растворится с образованием растворов солей меди(II) синего цвета. Затем обе пробирки нагревают.
Наблюдения: При нагревании в пробирке с муравьиной кислотой образуется характерный осадок оксида меди(I) ($Cu_2O$) кирпично-красного цвета. В пробирке с уксусной кислотой раствор останется синим.
Уравнение реакции для муравьиной кислоты при нагревании:
$HCOOH + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} Cu_2O \downarrow + CO_2 \uparrow + 3H_2O$
Ответ: Чтобы отличить уксусную кислоту от муравьиной, необходимо провести качественную реакцию на альдегидную группу, которая присутствует в муравьиной кислоте, но отсутствует в уксусной. Для этого можно использовать реактив Толленса (аммиачный раствор оксида серебра), раствор перманганата калия или гидроксид меди(II) при нагревании. В случае с муравьиной кислотой будут наблюдаться положительные результаты: выпадение серебра («серебряное зеркало»), обесцвечивание раствора перманганата калия или образование красного осадка оксида меди(I). Уксусная кислота в этих реакциях изменений не покажет.
№5 (с. 283)
Условие. №5 (с. 283)
скриншот условия

5. Напишите уравнения реакций уксусной кислоты с этанолом, пропионовой кислоты с метанолом, муравьиной кислоты с пропанолом-2.
Уравнения реакций:
1. Уксусная кислота с этанолом:
$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \xrightarrow{H_2SO_4, t} CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$
2. Пропионовая кислота с метанолом:
$CH_3CH_2COOH + CH_3OH \xrightarrow{H_2SO_4, t} CH_3CH_2COOCH_3 + H_2O$
3. Муравьиная кислота с пропанолом-2:
$HCOOH + CH_3CH(OH)CH_3 \xrightarrow{H_2SO_4, t} HCOOCH(CH_3)_2 + H_2O$
Решение. №5 (с. 283)

Решение 2. №5 (с. 283)
Все три реакции являются реакциями этерификации, то есть реакциями между карбоновой кислотой и спиртом, в результате которых образуется сложный эфир и вода. Данные реакции являются обратимыми и для смещения равновесия в сторону продуктов их проводят в присутствии кислотного катализатора (чаще всего концентрированной серной кислоты) и/или с отгонкой одного из продуктов (воды или эфира).
Уксусная кислота с этанолом
Взаимодействие уксусной (этановой) кислоты с этиловым спиртом (этанолом). Продуктами реакции являются этилацетат (этиловый эфир уксусной кислоты) и вода.
Уравнение реакции:
$CH_3COOH + CH_3CH_2OH \rightleftharpoons CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$
Ответ: $CH_3COOH + C_2H_5OH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O$.
Пропионовая кислота с метанолом
Взаимодействие пропионовой (пропановой) кислоты с метиловым спиртом (метанолом). Продуктами реакции являются метилпропионат (метиловый эфир пропионовой кислоты) и вода.
Уравнение реакции:
$CH_3CH_2COOH + CH_3OH \rightleftharpoons CH_3CH_2COOCH_3 + H_2O$
Ответ: $CH_3CH_2COOH + CH_3OH \rightleftharpoons CH_3CH_2COOCH_3 + H_2O$.
Муравьиная кислота с пропанолом-2
Взаимодействие муравьиной (метановой) кислоты с пропанолом-2 (изопропиловым спиртом). Продуктами реакции являются изопропилформиат (изопропиловый эфир муравьиной кислоты) и вода.
Уравнение реакции:
$HCOOH + CH_3CH(OH)CH_3 \rightleftharpoons HCOOCH(CH_3)_2 + H_2O$
Ответ: $HCOOH + CH_3CH(OH)CH_3 \rightleftharpoons HCOOCH(CH_3)_2 + H_2O$.
№6 (с. 283)
Условие. №6 (с. 283)
скриншот условия

6. Напишите уравнения реакций 2-бромпропионовой кислоты с цианидом натрия, водным и спиртовым раствором гидроксида калия (с последующим подкислением). Назовите полученные продукты.
Решение. №6 (с. 283)

Решение 2. №6 (с. 283)
Исходное вещество — 2-бромпропионовая кислота, формула которой $CH_3-CH(Br)-COOH$. Это соединение имеет два реакционных центра: карбоксильную группу ($-COOH$) и атом брома при α-углеродном атоме. Все указанные реагенты ($NaCN$, $KOH$) являются основаниями, поэтому они в первую очередь будут реагировать с кислотной карбоксильной группой.
Реакция с цианидом натрия
Цианид натрия ($NaCN$) является солью слабой кислоты ($HCN$) и сильного основания ($NaOH$), поэтому его водный раствор имеет щелочную реакцию. Цианид-ион ($CN^−$) является сильным нуклеофилом. Реакция протекает в две стадии: сначала нейтрализация карбоксильной группы, а затем нуклеофильное замещение атома брома на цианогруппу.
Суммарное уравнение реакции, учитывающее оба процесса:
$CH_3-CH(Br)-COOH + 2NaCN \rightarrow CH_3-CH(CN)-COONa + NaBr + HCN$
В результате реакции образуются три продукта: 2-цианопропаноат натрия (основной органический продукт), бромид натрия и циановодород (синильная кислота).
Ответ: Продукты реакции: 2-цианопропаноат натрия ($CH_3-CH(CN)-COONa$), бромид натрия ($NaBr$) и циановодород ($HCN$).
Реакция с водным раствором гидроксида калия
В водном растворе гидроксид калия ($KOH$) проявляет свойства сильного основания и источника нуклеофильных гидроксид-ионов ($OH^−$). Сначала $KOH$ нейтрализует кислоту, а затем второй эквивалент $KOH$ участвует в реакции нуклеофильного замещения, где атом брома замещается на гидроксогруппу.
1. Уравнение реакции с $KOH$:
$CH_3-CH(Br)-COOH + 2KOH \xrightarrow{H_2O} CH_3-CH(OH)-COOK + KBr + H_2O$
2. Согласно условию, полученный раствор соли (2-гидроксипропаноата калия) подкисляют. При этом образуется свободная гидроксикислота:
$CH_3-CH(OH)-COOK + H^+ \rightarrow CH_3-CH(OH)-COOH + K^+$
Полученный продукт — 2-гидроксипропионовая кислота, более известная как молочная кислота.
Ответ: Конечным продуктом после подкисления является 2-гидроксипропионовая (молочная) кислота ($CH_3-CH(OH)-COOH$).
Реакция со спиртовым раствором гидроксида калия
В спиртовом растворе $KOH$ проявляет себя в основном как сильное основание, и реакция идет по пути элиминирования (отщепления) по правилу Зайцева. Однако в данном случае существует только один β-углеродный атом, от которого может отщепиться протон. Происходит дегидрогалогенирование — отщепление молекулы $HBr$.
1. Уравнение реакции с $KOH$ в спирте:
$CH_3-CH(Br)-COOH + 2KOH \xrightarrow{C_2H_5OH, t} CH_2=CH-COOK + KBr + 2H_2O$
2. Последующее подкисление полученной соли (акрилата калия) приводит к образованию непредельной карбоновой кислоты:
$CH_2=CH-COOK + H^+ \rightarrow CH_2=CH-COOH + K^+$
Полученный продукт — пропен-2-овая кислота, более известная как акриловая кислота.
Ответ: Конечным продуктом после подкисления является акриловая (пропен-2-овая) кислота ($CH_2=CH-COOH$).
№7 (с. 283)
Условие. №7 (с. 283)
скриншот условия

7. Предложите способ получения аланина (2-аминопропионовой кислоты) из пропанола-1, валериановой кислоты из 1-бромбутана.
Решение. №7 (с. 283)

Решение 2. №7 (с. 283)
Получение аланина (2-аминопропионовой кислоты) из пропанола-1
Решение
Синтез аланина из пропанола-1 можно провести в три стадии:
1. Окисление пропанола-1 до пропановой (пропионовой) кислоты. В качестве окислителя можно использовать сильный окислитель, например, перманганат калия ($KMnO_4$) в кислой среде ($H_2SO_4$).
$5CH_3CH_2CH_2OH + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3CH_2COOH + 4MnSO_4 + 2K_2SO_4 + 11H_2O$
2. Галогенирование пропановой кислоты в α-положение по реакции Гелля-Фольгарда-Зелинского. Для этого пропановую кислоту обрабатывают бромом ($Br_2$) в присутствии каталитического количества красного фосфора ($P_{красн.}$).
$CH_3CH_2COOH + Br_2 \xrightarrow{P_{красн.}} CH_3-CH(Br)-COOH + HBr$
3. Аминирование полученной 2-бромпропановой кислоты. Реакция с избытком водного раствора аммиака ($NH_3$) приводит к замещению атома брома на аминогруппу с образованием рацемической смеси аланина.
$CH_3-CH(Br)-COOH + 2NH_3 \rightarrow CH_3-CH(NH_2)-COOH + NH_4Br$
Ответ:
Синтез аланина из пропанола-1 осуществляется по схеме: $CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow{KMnO_4, H_2SO_4} CH_3CH_2COOH \xrightarrow{Br_2, P_{красн.}} CH_3CH(Br)COOH \xrightarrow{NH_3 (изб.)} CH_3CH(NH_2)COOH$.
Получение валериановой кислоты из 1-бромбутана
Решение
Синтез валериановой (пентановой) кислоты из 1-бромбутана включает удлинение углеродной цепи на один атом углерода. Это можно осуществить в две стадии через синтез нитрилов:
1. Получение пентаннитрила (валеронитрила). 1-бромбутан вступает в реакцию нуклеофильного замещения с цианидом калия ($KCN$) или натрия ($NaCN$) в спиртовом растворе.
$CH_3CH_2CH_2CH_2Br + KCN \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2CN + KBr$
2. Кислотный гидролиз нитрила. При нагревании пентаннитрила с водным раствором сильной кислоты (например, серной $H_2SO_4$ или соляной $HCl$) нитрильная группа гидролизуется до карбоксильной группы, образуя валериановую кислоту.
$CH_3CH_2CH_2CH_2CN + 2H_2O + H^+ \xrightarrow{t^\circ} CH_3CH_2CH_2CH_2COOH + NH_4^+$
Ответ:
Синтез валериановой кислоты из 1-бромбутана осуществляется по схеме: $CH_3(CH_2)_3Br \xrightarrow{KCN} CH_3(CH_2)_3CN \xrightarrow{H_2O, H^+, t^\circ} CH_3(CH_2)_3COOH$.
№8 (с. 283)
Условие. №8 (с. 283)
скриншот условия

8. Напишите уравнения реакций, соответствующие следующим схемам:
а) $\text{CaC}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{A} \xrightarrow{\text{C}_{\text{акт}}, t} \text{B} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{Br}\atop\text{AlBr}_3} \text{C} \xrightarrow{3\text{Cl}_2, h\nu} \text{D} \xrightarrow{2\text{H}_2\text{O}} \text{E} \xrightarrow{\text{CH}_3\text{OH}} \text{F} \xrightarrow{\text{NaOH}} \text{G};$
б) $\text{C}_3\text{H}_7\text{OCl} \longrightarrow \text{C}_3\text{H}_5\text{OCl} \longrightarrow \text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2 \longrightarrow \text{C}_3\text{H}_4\text{O} \longrightarrow \text{C}_3\text{H}_5\text{O}_4\text{K} \longrightarrow \text{C}_3\text{H}_4\text{O}_2\text{Br}_2 \longrightarrow \text{C}_4\text{H}_6\text{O}_2\text{Br}_2;$
в) $\text{CH}_3\text{CHO} \longrightarrow \text{A} \xrightarrow{\text{HBr}} \text{B} \xrightarrow{\text{Mg}} \text{C} \xrightarrow{\text{CO}_2} \text{D} \longrightarrow \text{пропионовая кислота};$
г) $\text{бутен-2} \longrightarrow \text{CH}_3\text{COOH} \xrightarrow{\text{CaCO}_3} \text{X}_1 \xrightarrow{t} \text{X}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\atop\text{Ni}} \text{X}_3 \longrightarrow \text{изопропилацетат}.$
Решение. №8 (с. 283)


Решение 2. №8 (с. 283)
а) 1. Гидролиз карбида кальция с образованием ацетилена (A):
$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 \uparrow + Ca(OH)_2$
2. Тримеризация ацетилена в бензол (B) (реакция Зелинского):
$3C_2H_2 \xrightarrow{C_{акт}, 600^{\circ}C} C_6H_6$
3. Алкилирование бензола бромметаном с образованием толуола (C) (реакция Фриделя-Крафтса):
$C_6H_6 + CH_3Br \xrightarrow{AlBr_3} C_6H_5CH_3 + HBr$
4. Радикальное хлорирование толуола в боковую цепь с образованием бензотрихлорида (D):
$C_6H_5CH_3 + 3Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_6H_5CCl_3 + 3HCl$
5. Гидролиз бензотрихлорида до бензойной кислоты (E):
$C_6H_5CCl_3 + 2H_2O \xrightarrow{t} C_6H_5COOH + 3HCl$
6. Этерификация бензойной кислоты метанолом с образованием метилбензоата (F):
$C_6H_5COOH + CH_3OH \rightleftharpoons C_6H_5COOCH_3 + H_2O$
7. Щелочной гидролиз (омыление) метилбензоата с образованием бензоата натрия (G):
$C_6H_5COOCH_3 + NaOH \xrightarrow{t} C_6H_5COONa + CH_3OH$
Ответ: A - ацетилен ($C_2H_2$), B - бензол ($C_6H_6$), C - толуол ($C_6H_5CH_3$), D - (трихлорметил)бензол ($C_6H_5CCl_3$), E - бензойная кислота ($C_6H_5COOH$), F - метилбензоат ($C_6H_5COOCH_3$), G - бензоат натрия ($C_6H_5COONa$).
б) 1. Окисление 3-хлорпропан-1-ола ($C_3H_7OCl$) до 3-хлорпропаналя ($C_3H_5OCl$):
$ClCH_2-CH_2-CH_2OH + CuO \xrightarrow{t} ClCH_2-CH_2-CHO + Cu + H_2O$
2. Гидролиз 3-хлорпропаналя до 3-гидроксипропаналя ($C_3H_6O_2$):
$ClCH_2-CH_2-CHO + H_2O \xrightarrow{NaHCO_3} HOCH_2-CH_2-CHO + NaCl + CO_2 \uparrow$
3. Дегидратация 3-гидроксипропаналя до акролеина ($C_3H_4O$):
$HOCH_2-CH_2-CHO \xrightarrow{P_2O_5, t} CH_2=CH-CHO + H_2O$
4. Окисление акролеина перманганатом калия в щелочной среде до глицерата калия ($C_3H_5O_4K$):
$CH_2=CH-CHO \xrightarrow{KMnO_4, KOH} HOCH_2-CH(OH)-COOK$
5. Получение 2,3-дибромпропановой кислоты ($C_3H_4O_2Br_2$) из глицерата калия действием бромоводорода:
$HOCH_2-CH(OH)-COOK + 3HBr \xrightarrow{t} BrCH_2-CH(Br)-COOH + KBr + 2H_2O$
6. Этерификация 2,3-дибромпропановой кислоты метанолом с образованием метил-2,3-дибромпропаноата ($C_4H_6O_2Br_2$):
$BrCH_2-CH(Br)-COOH + CH_3OH \rightleftharpoons BrCH_2-CH(Br)-COOCH_3 + H_2O$
Ответ: Уравнения реакций приведены выше. Исходное вещество ($C_3H_7OCl$) - 3-хлорпропан-1-ол, конечный продукт ($C_4H_6O_2Br_2$) - метил-2,3-дибромпропаноат.
в) 1. Восстановление уксусного альдегида до этанола (A):
$CH_3CHO + H_2 \xrightarrow{Ni, t} CH_3CH_2OH$
2. Получение бромэтана (B) из этанола:
$CH_3CH_2OH + HBr \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3CH_2Br + H_2O$
3. Получение реактива Гриньяра - этилмагнийбромида (C):
$CH_3CH_2Br + Mg \xrightarrow{сухой \ эфир} CH_3CH_2MgBr$
4. Карбоксилирование реактива Гриньяра с образованием магниевой соли пропионовой кислоты (D):
$CH_3CH_2MgBr + CO_2 \rightarrow CH_3CH_2COOMgBr$
5. Гидролиз продукта реакции с получением пропионовой кислоты:
$CH_3CH_2COOMgBr + H_2O \rightarrow CH_3CH_2COOH + Mg(OH)Br$
Ответ: A - этанол ($CH_3CH_2OH$), B - бромэтан ($CH_3CH_2Br$), C - этилмагнийбромид ($CH_3CH_2MgBr$), D - броммагниевая соль пропионовой кислоты ($CH_3CH_2COOMgBr$), конечный продукт - пропионовая кислота ($CH_3CH_2COOH$).
г) 1. Окислительное расщепление бутена-2 до уксусной кислоты:
$5CH_3-CH=CH-CH_3 + 8KMnO_4 + 12H_2SO_4 \rightarrow 10CH_3COOH + 4K_2SO_4 + 8MnSO_4 + 12H_2O$
2. Реакция уксусной кислоты с карбонатом кальция с образованием ацетата кальция ($X_1$):
$2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2O + CO_2 \uparrow$
3. Пиролиз ацетата кальция с получением ацетона ($X_2$):
$(CH_3COO)_2Ca \xrightarrow{t} CH_3-CO-CH_3 + CaCO_3$
4. Восстановление ацетона до пропан-2-ола ($X_3$):
$CH_3-CO-CH_3 + H_2 \xrightarrow{Ni, t} CH_3-CH(OH)-CH_3$
5. Этерификация пропан-2-ола уксусной кислотой с получением изопропилацетата:
$CH_3-CH(OH)-CH_3 + CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COOCH(CH_3)_2 + H_2O$
Ответ: $X_1$ - ацетат кальция ($(CH_3COO)_2Ca$), $X_2$ - ацетон ($CH_3COCH_3$), $X_3$ - пропан-2-ол ($CH_3CH(OH)CH_3$), конечный продукт - изопропилацетат ($CH_3COOCH(CH_3)_2$).
№9 (с. 283)
Условие. №9 (с. 283)
скриншот условия

9. В шести пробирках без этикеток находятся метанол, гексанол-1, водный раствор хлорида натрия, формалин, уксусная кислота, аммиачный раствор оксида серебра. Как различить содержимое пробирок, не используя других реактивов?
Решение. №9 (с. 283)

Решение 2. №9 (с. 283)
Решение
Чтобы различить содержимое шести пробирок без этикеток, не используя дополнительных реактивов, можно провести идентификацию в три этапа, основываясь на физических и химических свойствах данных веществ.
Этап 1: Идентификация гексанола-1 и метанола по физическим свойствам.
Из всех шести веществ только гексанол-1 ($C_6H_{13}OH$), являясь высшим спиртом, плохо растворяется в воде и водных растворах. Четыре из шести предоставленных веществ — это водные растворы. Метанол ($CH_3OH$) полностью смешивается с водой. Проводя попарное смешивание содержимого пробирок, можно определить:
- Гексанол-1: это вещество, которое образует двухфазную систему (расслаивается или мутнеет) при смешивании с четырьмя другими веществами.
- Метанол: это единственное вещество, с которым гексанол-1 смешивается, образуя однородный раствор.
Этап 2: Идентификация уксусной кислоты и аммиачного раствора оксида серебра.
Осталось четыре пробирки с водными растворами: хлорид натрия, формалин, уксусная кислота и аммиачный раствор оксида серебра. Их необходимо также смешать попарно. Аммиачный раствор оксида серебра ($[Ag(NH_3)_2]OH$) имеет щелочную среду и запах аммиака. Уксусная кислота ($CH_3COOH$) — кислота. При их смешивании произойдет реакция нейтрализации, и запах аммиака исчезнет:
$CH_3COOH + NH_3 \cdot H_2O \rightarrow CH_3COONH_4 + H_2O$
Таким образом, находится пара веществ, реагирующих друг с другом. Чтобы отличить их, достаточно понюхать исходные растворы:
- Уксусная кислота имеет резкий запах уксуса.
- Аммиачный раствор оксида серебра имеет запах аммиака.
Этап 3: Идентификация формалина и раствора хлорида натрия.
Для определения двух оставшихся веществ (формалина и раствора $NaCl$) используется ранее идентифицированный аммиачный раствор оксида серебра (реактив Толленса). Формальдегид, содержащийся в формалине, дает качественную реакцию на альдегидную группу — реакцию «серебряного зеркала».
К пробам из двух последних пробирок добавляют реактив Толленса и осторожно нагревают.
$HCHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^\circ C} (NH_4)_2CO_3 + 2Ag \downarrow + 2NH_3 \uparrow + H_2O$
- Формалин: в пробирке с ним наблюдается образование серебряного налета на стенках или выпадение черного осадка серебра.
- Раствор хлорида натрия: видимых изменений при добавлении реактива Толленса и нагревании не происходит.
Ответ:
Идентификацию веществ проводят в три этапа.
- Гексанол-1 определяют по его нерастворимости в четырех водных растворах; метанол – как вещество, растворяющее гексанол-1.
- Уксусную кислоту и аммиачный раствор оксида серебра определяют по реакции нейтрализации между собой (исчезает запах аммиака), а затем различают по индивидуальному запаху.
- Формалин определяют по реакции «серебряного зеркала» с ранее найденным аммиачным раствором оксида серебра. Оставшееся вещество – раствор хлорида натрия.
№10 (с. 283)
Условие. №10 (с. 283)
скриншот условия

10. Для этерификации неизвестной предельной одноосновной кислоты массой 12 г необходим спирт такой же массы. При этом образуется 20,4 г сложного эфира. Определите формулу кислоты.
Решение. №10 (с. 283)

Решение 2. №10 (с. 283)
Дано:
масса неизвестной предельной одноосновной кислоты ($m_{кисл}$) = 12 г
масса спирта ($m_{спирта}$) = 12 г
масса сложного эфира ($m_{эфира}$) = 20,4 г
Найти:
Формулу кислоты - ?
Решение:
1. Запишем уравнение реакции этерификации в общем виде. Предельная одноосновная кислота имеет общую формулу $C_nH_{2n+1}COOH$. Спирт, вступающий в реакцию, является предельным одноатомным и имеет общую формулу $C_mH_{2m+1}OH$. Реакция протекает по схеме:
$C_nH_{2n+1}COOH + C_mH_{2m+1}OH \rightleftharpoons C_nH_{2n+1}COOC_mH_{2m+1} + H_2O$
2. Согласно закону сохранения массы веществ, масса реагентов равна массе продуктов реакции:
$m_{кисл} + m_{спирта} = m_{эфира} + m_{воды}$
Подставим известные значения и найдем массу образовавшейся воды:
$12 \text{ г} + 12 \text{ г} = 20,4 \text{ г} + m_{воды}$
$24 \text{ г} = 20,4 \text{ г} + m_{воды}$
$m_{воды} = 24 \text{ г} - 20,4 \text{ г} = 3,6 \text{ г}$
3. Найдем количество вещества (число моль) воды. Молярная масса воды $M(H_2O) = 1 \cdot 2 + 16 = 18 \text{ г/моль}$.
$\nu(H_2O) = \frac{m_{воды}}{M(H_2O)} = \frac{3,6 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$
4. Из уравнения реакции видно, что кислота, спирт, сложный эфир и вода находятся в молярном соотношении 1:1:1:1. Следовательно, количество вещества кислоты, вступившей в реакцию, также равно 0,2 моль.
$\nu_{кисл} = \nu_{воды} = 0,2 \text{ моль}$
5. Зная массу и количество вещества кислоты, найдем ее молярную массу:
$M_{кисл} = \frac{m_{кисл}}{\nu_{кисл}} = \frac{12 \text{ г}}{0,2 \text{ моль}} = 60 \text{ г/моль}$
6. Определим формулу кислоты, используя общую формулу для предельных одноосновных кислот $C_nH_{2n+1}COOH$. Выразим ее молярную массу через $n$:
$M(C_nH_{2n+1}COOH) = 12 \cdot n + 1 \cdot (2n+1) + 12 + 16 \cdot 2 + 1 = 14n + 46$
Приравняем это выражение к найденной молярной массе:
$14n + 46 = 60$
$14n = 60 - 46$
$14n = 14$
$n = 1$
Таким образом, формула радикала $C_1H_{2 \cdot 1 + 1}$, то есть $CH_3$. Формула кислоты: $CH_3COOH$.
Ответ: Формула неизвестной кислоты - $CH_3COOH$ (уксусная кислота).
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.