Номер 9, страница 67 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. В промышленности этанол получают

1) из метана

2) из синтез-газа

3) из бромэтана

4) из этилена

Решение

В промышленности этанол ($C_2H_5OH$) получают двумя основными способами: биохимическим (спиртовое брожение сахаров) и синтетическими (химическими). Вопрос касается промышленных химических методов.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) из метана

Прямое превращение метана ($CH_4$) в этанол в одну стадию — сложная каталитическая задача, и в настоящее время этот метод не является промышленно реализованным в больших масштабах. Этанол можно получить из метана через промежуточные стадии (например, через синтез-газ), но это непрямой и не самый распространенный способ.

2) из синтез-газа

Синтез-газ, представляющий собой смесь оксида углерода(II) и водорода ($CO + H_2$), может использоваться для синтеза этанола. Процесс проводят при высоких температурах и давлении в присутствии специальных катализаторов (например, на основе родия или модифицированных катализаторов Фишера-Тропша). Уравнение реакции может быть представлено как: $2CO + 4H_2 \rightarrow C_2H_5OH + H_2O$. Этот метод является промышленным, однако он конкурирует с другими, более освоенными технологиями.

3) из бромэтана

Получение этанола путем щелочного гидролиза бромэтана ($C_2H_5Br$) — это классический лабораторный метод синтеза спиртов. Реакция протекает по следующей схеме: $C_2H_5Br + NaOH_{(водн.)} \rightarrow C_2H_5OH + NaBr$. В промышленности этот способ не применяется из-за высокой стоимости исходного бромэтана по сравнению с целевым продуктом.

4) из этилена

Это один из главных промышленных методов получения синтетического этанола. Процесс заключается в прямой каталитической гидратации этилена ($C_2H_4$), который в свою очередь получают крекингом нефтепродуктов. Реакция обратима и проводится при повышенной температуре ($250-300^\circ C$) и давлении ($7-10$ МПа) с использованием катализатора, чаще всего ортофосфорной кислоты ($H_3PO_4$) на твердом носителе (силикагеле). Уравнение реакции: $CH_2=CH_2 + H_2O \rightleftharpoons C_2H_5OH$. Этот метод является высокоэффективным и экономически выгодным для крупнотоннажного производства.

Сравнивая все варианты, гидратация этилена является наиболее распространенным и исторически значимым промышленным методом синтеза этанола из перечисленных.

Ответ: 4) из этилена.