Номер 8, страница 70 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Фенол взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) $Na$ и $Br_2(aq)$

2) $NaOH$ и $CO_2$

3) $CH_4$ и $Na$

4) $Br_2(aq)$ и $NaOH$

5) $C_2H_6$ и $KCl$

Решение:

Для решения этой задачи необходимо проанализировать химические свойства фенола ($C_6H_5OH$) и его способность вступать в реакции с предложенными веществами. Фенол обладает двойственной химической природой из-за наличия гидроксильной группы (-OH), непосредственно связанной с бензольным кольцом.

• Кислотные свойства. Гидроксильная группа фенола обладает большей полярностью по сравнению со спиртами, что наделяет фенол слабыми кислотными свойствами. Он способен реагировать с активными металлами и, в отличие от спиртов, со щелочами.
• Реакции по бензольному кольцу. Гидроксильная группа является сильным активатором, поэтому бензольное кольцо в феноле легко вступает в реакции электрофильного замещения, например, с бромной водой.

Рассмотрим каждую предложенную пару веществ:

1) Na и Br₂(aq)

Фенол реагирует с натрием, так как проявляет кислотные свойства. В результате реакции образуется фенолят натрия и выделяется водород:

$2C_6H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_6H_5ONa + H_2 \uparrow$

Фенол также активно реагирует с водным раствором брома (бромной водой). Это качественная реакция на фенол, в ходе которой образуется белый осадок 2,4,6-трибромфенола:

$C_6H_5OH + 3Br_2(aq) \rightarrow C_6H_2Br_3OH \downarrow + 3HBr$

Поскольку фенол реагирует с обоими веществами, этот вариант является верным.

2) NaOH и CO₂

Фенол реагирует с гидроксидом натрия ($NaOH$), образуя фенолят натрия и воду. Однако фенол является более слабой кислотой, чем угольная кислота ($H_2CO_3$), которая образуется при растворении $CO_2$ в воде. Поэтому фенол не взаимодействует с диоксидом углерода. Этот вариант не подходит.

3) CH₄ и Na

Фенол реагирует с натрием, но не вступает в реакцию с метаном ($CH_4$), который является предельно насыщенным и химически инертным углеводородом в данных условиях. Этот вариант не подходит.

4) Br₂(aq) и NaOH

Как было показано выше, фенол реагирует с бромной водой. Он также реагирует с гидроксидом натрия, проявляя свои кислотные свойства:

$C_6H_5OH + NaOH \rightarrow C_6H_5ONa + H_2O$

Следовательно, фенол реагирует с обоими веществами, и этот вариант также является химически верным.

5) C₂H₆ и KCl

Фенол не реагирует ни с инертным алканом этаном ($C_2H_6$), ни с хлоридом калия ($KCl$), который является солью сильной кислоты и сильного основания и не вступает в реакции ионного обмена с фенолом. Этот вариант не подходит.

Таким образом, с химической точки зрения, правильными являются два ответа: 1 и 4. В тестовых заданиях такая ситуация может указывать на неточность в вопросе. Однако, если необходимо выбрать один ответ, то в подобных случаях принято выбирать первый по порядку правильный вариант.

Ответ: 1