Номер 10, страница 68 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Одноатомный и многоатомный спирты можно отличить с помощью

1) серной кислоты

2) оксида меди(II)

3) гидроксида натрия

4) раствора перманганата калия

Для того чтобы различить одноатомные и многоатомные спирты, используется качественная реакция с гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$). Эта реакция является специфичной для многоатомных спиртов, у которых гидроксильные группы находятся у соседних атомов углерода (например, этиленгликоль, глицерин).

Решение

Рассмотрим взаимодействие каждого из предложенных реагентов с одноатомными (например, этанол $C_2H_5OH$) и многоатомными (например, глицерин $C_3H_5(OH)_3$) спиртами.

1) серной кислоты

Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) является сильным водоотнимающим средством и катализатором. Она вызывает дегидратацию как одноатомных, так и многоатомных спиртов. Например, при нагревании этанола с серной кислотой образуется этилен или диэтиловый эфир. Глицерин также дегидратируется. Поскольку оба класса спиртов вступают в реакцию, серная кислота не подходит для их различения.

2) оксида меди(II)

В этом варианте, скорее всего, допущена опечатка, и имеется в виду гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$), так как именно он является качественным реактивом на многоатомные спирты с соседними (вицинальными) гидроксильными группами.

При добавлении многоатомного спирта, например, глицерина, к свежеосаждённому голубому осадку гидроксида меди(II), осадок растворяется с образованием ярко-синего раствора комплексного соединения — глицерата меди(II). Одноатомные спирты в таких условиях не реагируют, и осадок $Cu(OH)_2$ не растворяется.

Уравнение реакции для глицерина можно записать в общем виде:

$2 \underbrace{C_3H_5(OH)_3}_{\text{глицерин}} + \underbrace{Cu(OH)_2}_{\substack{\text{гидроксид меди(II)} \\ \text{(голубой осадок)}}} \rightarrow \underbrace{[\text{комплексное соединение}]}_{\substack{\text{глицерат меди(II)} \\ \text{(ярко-синий раствор)}}} + 2H_2O$

Эта реакция позволяет однозначно отличить многоатомные спирты от одноатомных.

Сам по себе оксид меди(II) ($CuO$) является окислителем для спиртов при нагревании и не позволяет провести такое различение в обычных условиях, так как окисляет оба класса спиртов.

3) гидроксида натрия

Спирты являются очень слабыми кислотами (слабее воды), поэтому они практически не реагируют с водными растворами щелочей, такими как гидроксид натрия ($NaOH$). Ни одноатомные, ни многоатомные спирты не будут давать видимой реакции с $NaOH$, поэтому этот реагент не подходит для их различения. (Гидроксид натрия используется для получения гидроксида меди(II) из солей меди, но сам по себе не является реактивом на спирты).

4) раствора перманганата калия

Раствор перманганата калия ($KMnO_4$) — сильный окислитель. Он будет окислять и одноатомные (первичные и вторичные), и многоатомные спирты. В обоих случаях будет наблюдаться обесцвечивание фиолетового раствора перманганата. Следовательно, этот реагент не позволяет различить данные классы соединений.

Вывод:

Единственным подходящим методом из предложенных (с учётом вероятной опечатки в варианте 2) является качественная реакция на многоатомные спирты с гидроксидом меди(II). Эта реакция является специфической и позволяет визуально отличить многоатомный спирт от одноатомного.

Ответ: 2) оксида меди(II)