Номер 8, страница 42 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Укажите вещество, с которым реагирует и этилен, и бензол.

1) азотная кислота

2) перманганат калия

3) хлороводород

4) кислород

Для того чтобы определить, какое вещество реагирует и с этиленом, и с бензолом, необходимо рассмотреть химические свойства этих двух углеводородов по отношению к каждому из предложенных реагентов.

Этилен ($C_2H_4$) — это алкен, непредельный углеводород с одной двойной связью. Для него характерны реакции присоединения и окисления.

Бензол ($C_6H_6$) — это ароматический углеводород. Из-за наличия стабильной ароматической системы для него характерны реакции замещения, в то время как реакции присоединения и окисления протекают в жестких условиях.

Проанализируем каждый вариант ответа:

1) азотная кислота

Бензол вступает в реакцию электрофильного замещения (нитрование) с концентрированной азотной кислотой в присутствии серной кислоты, образуя нитробензол:
$C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4, t} C_6H_5NO_2 + H_2O$
Этилен окисляется азотной кислотой. Следовательно, оба вещества реагируют с азотной кислотой, но по разным механизмам и в различных условиях (для бензола нужен катализатор).

2) перманганат калия

Этилен легко окисляется водным раствором перманганата калия (реакция Вагнера), что является качественной реакцией на двойную связь. Фиолетовый раствор обесцвечивается:
$3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3HO-CH_2-CH_2-OH + 2MnO_2\downarrow + 2KOH$
Бензол устойчив к действию раствора перманганата калия в обычных условиях. Таким образом, этот вариант не подходит.

3) хлороводород

Этилен вступает в реакцию электрофильного присоединения с хлороводородом, образуя хлорэтан:
$CH_2=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CH_2Cl$
Бензол не реагирует с хлороводородом в обычных условиях. Следовательно, этот вариант не подходит.

4) кислород

И этилен, и бензол, как и все углеводороды, являются горючими веществами. Они вступают в реакцию полного окисления (горения) с кислородом при поджигании. Продуктами полного сгорания являются углекислый газ и вода.
Реакция горения этилена:
$C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$
Реакция горения бензола:
$2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$
Поскольку оба вещества вступают в реакцию с кислородом, этот вариант является правильным. Реакция горения — это общее свойство для обоих углеводородов.

Сравнивая все варианты, кислород является наиболее однозначным ответом, так как горение — это характерная реакция для обоих веществ как представителей класса углеводородов. В то время как реакция с азотной кислотой для бензола требует специфических каталитических условий.

Ответ: 4) кислород