Номер 8, страница 62 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Сырьём для получения этанола является каждое из двух веществ:

1) этилен и метан

2) глюкоза и этилен

3) этан и глюкоза

4) ацетилен и метанол

Для того чтобы определить, какая пара веществ является сырьем для получения этанола, необходимо рассмотреть основные промышленные способы его производства. Этанол ($C_2H_5OH$) получают двумя главными методами: гидратацией этилена (химический синтез) и спиртовым брожением углеводов (биохимический метод).

1) этилен и метан

Этилен ($CH_2=CH_2$) является основным сырьем для синтетического получения этанола. Реакция прямой гидратации этилена — один из главных промышленных методов:

$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H_3PO_4, t, p} C_2H_5OH$

Метан ($CH_4$) не является прямым сырьем для получения этанола. Превращение метана в этанол — это сложный многостадийный процесс, который не используется в качестве основного промышленного способа. Поэтому данная пара веществ не подходит.

2) глюкоза и этилен

Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$) — это классическое сырье для получения этанола путем спиртового брожения, которое осуществляется под действием ферментов дрожжей. Этот метод лежит в основе производства пищевого спирта и биотоплива:

$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{ферменты \ дрожжей} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$

Этилен, как уже было указано, является ключевым сырьем для синтетического этанола. Поскольку оба вещества — глюкоза и этилен — служат сырьем для двух основных методов получения этанола, этот вариант является правильным.

3) этан и глюкоза

Глюкоза является сырьем. Этан ($C_2H_6$) напрямую не используется для получения этанола. Его сначала необходимо подвергнуть дегидрированию для получения этилена:

$C_2H_6 \xrightarrow{t, kat} CH_2=CH_2 + H_2$

И уже затем этилен используется для синтеза этанола. Таким образом, этан является сырьем для получения этилена, а не непосредственно этанола в основной промышленной схеме.

4) ацетилен и метанол

Из ацетилена ($C_2H_2$) можно получить этанол через гидратацию по реакции Кучерова до ацетальдегида с последующим восстановлением:

$C_2H_2 + H_2O \xrightarrow{Hg^{2+}, H^+} CH_3CHO$

$CH_3CHO + H_2 \xrightarrow{Ni} C_2H_5OH$

Этот метод в настоящее время используется реже, чем гидратация этилена. Получение этанола из метанола ($CH_3OH$) возможно, но требует наращивания углеродной цепи, что является сложным и дорогостоящим процессом. Следовательно, эта пара веществ не представляет основные виды сырья.

Таким образом, единственная пара, где каждое вещество является основным сырьем для широко распространенного способа получения этанола, — это глюкоза и этилен.

Ответ: 2