Номер 5, страница 32 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. При определённых условиях ацетилен взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) $H_2O$ и $O_2$

2) $H_2$ и $CO_2$

3) $Br_2$ и $CaO$

4) $C_2H_6$ и $Cl_2$

Решение

Ацетилен (этин) — это ненасыщенный углеводород из класса алкинов с химической формулой $C_2H_2$ (структурная формула $HC \equiv CH$). Наличие тройной связи обуславливает его высокую химическую активность, в первую очередь в реакциях присоединения. Также для ацетилена характерны реакции окисления (включая горение) и реакции замещения атомов водорода, связанных с тройной связью (проявление слабых кислотных свойств). Проанализируем каждую предложенную пару веществ на возможность взаимодействия с ацетиленом.

1) H₂O и O₂
Реакция с водой ($H_2O$): Ацетилен вступает в реакцию гидратации (реакция Кучерова) в присутствии катализатора — солей ртути(II). Продуктом реакции является уксусный альдегид (этаналь).
$HC \equiv CH + H_2O \xrightarrow{Hg^{2+}, H^+} CH_3CHO$
Реакция с кислородом ($O_2$): Ацетилен активно горит в кислороде. При полном сгорании образуются углекислый газ и вода.
$2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O$
Вывод: ацетилен взаимодействует с обоими веществами. Эта пара является верным ответом.

2) H₂ и CO₂
Реакция с водородом ($H_2$): Ацетилен вступает в реакцию гидрирования (присоединения водорода) на металлических катализаторах (Ni, Pt, Pd). В зависимости от условий, реакция может привести к образованию этена или этана.
$C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{Pd/PbCO_3} C_2H_4$
Реакция с оксидом углерода(IV) ($CO_2$): Ацетилен не взаимодействует с углекислым газом в типичных условиях.
Вывод: ацетилен взаимодействует только с одним веществом из пары.

3) Br₂ и CaO
Реакция с бромом ($Br_2$): Ацетилен легко вступает в реакцию присоединения с бромом, обесцвечивая бромную воду. Это качественная реакция на ненасыщенные связи.
$C_2H_2 + 2Br_2 \rightarrow C_2H_2Br_4$
Реакция с оксидом кальция ($CaO$): Оксид кальция является основным оксидом. Ацетилен, обладая крайне слабыми кислотными свойствами, не реагирует с ним.
Вывод: ацетилен взаимодействует только с одним веществом из пары.

4) C₂H₆ и Cl₂
Реакция с этаном ($C_2H_6$): Этан — это предельный углеводород (алкан), который химически малоактивен и не реагирует с ацетиленом.
Реакция с хлором ($Cl_2$): Подобно брому, ацетилен вступает в реакцию присоединения с хлором.
$C_2H_2 + 2Cl_2 \rightarrow C_2H_2Cl_4$
Вывод: ацетилен взаимодействует только с одним веществом из пары.

Следовательно, единственная пара веществ, с каждым из которых реагирует ацетилен, это вода и кислород.

Ответ: 1