Номер 7, страница 48 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Распознать с помощью раствора перманганата калия можно вещества, формулы которых

1) $C_6H_6$ и $C_2H_6$

2) $C_2H_4$ и $C_2H_2$

3) $C_2H_2$ и $C_6H_6$

4) $CH_4$ и $C_3H_8$

Решение

Для того чтобы распознать (различить) два вещества с помощью одного реагента, необходимо, чтобы одно вещество вступало в реакцию с этим реагентом с видимым эффектом (изменение цвета, выпадение осадка, выделение газа), а другое — не реагировало.

Реагентом в задаче является водный раствор перманганата калия ($KMnO_4$), который имеет фиолетовую окраску. Этот реагент (в виде холодного, нейтрального или слабощелочного раствора известный как реактив Байера) используется для качественного обнаружения непредельных органических соединений, то есть тех, которые содержат двойные ($C=C$) или тройные ($C \equiv C$) углерод-углеродные связи. При реакции с такими соединениями происходит окисление органического вещества, а перманганат-ион ($MnO_4^-$) восстанавливается, в результате чего фиолетовый раствор обесцвечивается и образуется бурый осадок диоксида марганца ($MnO_2$).

Предельные углеводороды (алканы), а также бензол (в обычных условиях) устойчивы к действию раствора перманганата калия.

Проанализируем каждую пару веществ:

1) $C_6H_6$ и $C_2H_6$

$C_6H_6$ — это бензол, ароматический углеводород. Он не вступает в реакцию с раствором перманганата калия в обычных условиях (без нагревания).
$C_2H_6$ — это этан, предельный углеводород (алкан). Он также не реагирует с раствором $KMnO_4$.
Поскольку оба вещества не вызывают видимых изменений в растворе реагента, различить их таким способом нельзя.

2) $C_2H_4$ и $C_2H_2$

$C_2H_4$ — это этен (этилен), непредельный углеводород (алкен), содержащий двойную связь. Он легко окисляется раствором $KMnO_4$, вызывая его обесцвечивание:
$3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3HO-CH_2-CH_2-OH + 2MnO_2 \downarrow + 2KOH$
$C_2H_2$ — это этин (ацетилен), непредельный углеводород (алкин), содержащий тройную связь. Он также легко окисляется и обесцвечивает раствор перманганата калия.
Так как оба вещества реагируют с $KMnO_4$ с одинаковым видимым эффектом (обесцвечивание фиолетового раствора), различить их этим методом невозможно.

3) $C_2H_2$ и $C_6H_6$

$C_2H_2$ — этин, непредельный углеводород. Он будет реагировать с раствором $KMnO_4$, вызывая его обесцвечивание.
$C_6H_6$ — бензол, ароматический углеводород. Он не будет реагировать с раствором $KMnO_4$ в этих условиях.
В результате, в пробирке с этином фиолетовая окраска исчезнет (и выпадет бурый осадок), а в пробирке с бензолом окраска сохранится. Следовательно, эти два вещества можно распознать с помощью данного реагента.

4) $CH_4$ и $C_3H_8$

$CH_4$ — метан и $C_3H_8$ — пропан. Оба вещества являются предельными углеводородами (алканами). Они химически инертны по отношению к раствору перманганата калия.
Различить их с помощью этого реагента невозможно.

Ответ: 3