Номер 5, страница 40 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. При гидрировании ацетилена по первой стадии образуется

1) этан

2) этен

3) этиловый спирт

4) уксусный альдегид

Решение

Гидрирование — это реакция присоединения водорода к органическому соединению по кратным связям (двойным или тройным). Ацетилен (другое название — этин) — это алкин с химической формулой $C_2H_2$. Его структурная формула $H-C \equiv C-H$, что указывает на наличие тройной связи между атомами углерода.

Гидрирование ацетилена протекает ступенчато, в две стадии, так как в тройной связи присутствуют две $\pi$-связи, которые могут разрываться последовательно.

На первой стадии гидрирования к молекуле ацетилена присоединяется одна молекула водорода ($H_2$). При этом разрывается одна из двух $\pi$-связей, и тройная связь превращается в двойную. Продуктом этой реакции является этен (этилен). Чтобы остановить реакцию на этой стадии, используют специальный, менее активный катализатор, например, катализатор Линдлара (палладий, отравленный солями свинца).

Уравнение реакции первой стадии:
$C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{кат.} C_2H_4$
Структурно: $H-C \equiv C-H + H_2 \rightarrow CH_2=CH_2$

На второй стадии гидрирования, если использовать более активный катализатор (например, Ni, Pt) или избыток водорода, образовавшийся этен вступает в дальнейшую реакцию с водородом. Разрывается оставшаяся $\pi$-связь в двойной связи, и образуется предельный углеводород — этан.

Уравнение реакции второй стадии:
$C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{кат.} C_2H_6$
Структурно: $CH_2=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3-CH_3$

Вопрос задачи касается продукта, образующегося именно по первой стадии гидрирования. Как было показано, этим продуктом является этен.

Проанализируем предложенные варианты ответов:
1) этан — продукт второй (конечной) стадии гидрирования ацетилена.
2) этен — продукт первой стадии гидрирования ацетилена. Это верный ответ.
3) этиловый спирт — образуется при гидратации (присоединении воды) этена.
4) уксусный альдегид — образуется при гидратации ацетилена (реакция Кучерова).

Таким образом, при гидрировании ацетилена по первой стадии образуется этен.

Ответ: 2) этен.