Номер 10, страница 72 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

Задания с развёрнутым ответом

10. В четырёх пробирках находятся фенол (водный раствор), глицерин (водный раствор), этиловый спирт. Составьте план распознавания этих веществ: а) без помощи химических реакций; б) с помощью химических реакций.

а) без помощи химических реакций;

Решение

Распознать данные вещества без проведения химических реакций можно по их физическим свойствам, в первую очередь по запаху и вязкости. Все три вещества представляют собой бесцветные жидкости (или водные растворы), поэтому по цвету их различить невозможно.

План распознавания по физическим свойствам:

1. Определить вещества по запаху. Для этого необходимо осторожно, соблюдая технику безопасности, понюхать содержимое каждой пробирки, направляя пары вещества к себе движением руки.
• Пробирка с характерным резким спиртовым запахом содержит этиловый спирт ($C_2H_5OH$).
• Пробирка со специфическим резким запахом, который часто описывают как "запах гуаши" или "карболовый", содержит водный раствор фенола ($C_6H_5OH$).
• Пробирка, содержимое которой не имеет запаха, содержит водный раствор глицерина ($C_3H_5(OH)_3$).

2. В качестве подтверждения можно оценить вязкость жидкостей. Глицерин — вязкая, сиропообразная жидкость. Если слегка взболтать пробирки, можно заметить, что раствор глицерина значительно более вязкий по сравнению с этиловым спиртом и водным раствором фенола.

Ответ:План распознавания: 1. По характерному спиртовому запаху определить этиловый спирт. 2. По специфическому "карболовому" запаху определить фенол. 3. Вещество без запаха — глицерин. В качестве подтверждения для глицерина можно отметить его повышенную вязкость.

б) с помощью химических реакций.

Решение

Для распознавания веществ с помощью химических реакций необходимо использовать качественные реакции, характерные для фенолов, многоатомных и одноатомных спиртов.

Этап 1. Определение фенола.
Отбираем пробы из каждой пробирки в три чистые пробирки. В каждую пробу добавляем по несколько капель раствора хлорида железа(III) ($FeCl_3$).
• В пробирке, где находится фенол, появится характерное интенсивно-фиолетовое окрашивание из-за образования комплексного фенолята железа.
• В пробирках с глицерином и этиловым спиртом видимых изменений не произойдет.
Уравнение реакции (упрощенное):
$6C_6H_5OH + FeCl_3 \rightarrow H_3[Fe(OC_6H_5)_6] + 3HCl$
Альтернативный способ:к пробам веществ добавить бромную воду ($Br_2(aq)$). В пробирке с фенолом выпадет белый осадок 2,4,6-трибромфенола.
$C_6H_5OH + 3Br_2 \rightarrow C_6H_2Br_3OH\downarrow + 3HBr$

Этап 2. Распознавание глицерина и этилового спирта.
Мы определили пробирку с фенолом. Теперь нужно различить глицерин и этиловый спирт. Для этого в две оставшиеся пробирки (или в новые пробы из них) добавляем свежеосажденный гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$). Его получают реакцией обмена, например, между растворами сульфата меди(II) ($CuSO_4$) и гидроксида натрия ($NaOH$).
• В пробирке с глицерином (как многоатомный спирт) голубой осадок $Cu(OH)_2$ растворится с образованием ярко-синего раствора глицерата меди(II).
• В пробирке с этиловым спиртом (одноатомный спирт) реакция не идет, и никаких видимых изменений не произойдет (голубой осадок не растворится).
Качественная реакция на многоатомные спирты (глицерин):
$2C_3H_5(OH)_3 + Cu(OH)_2 \rightarrow \text{комплексное соединение ярко-синего цвета} + 2H_2O$

Ответ:План распознавания: 1. В пробы из всех пробирок добавить раствор хлорида железа(III) ($FeCl_3$). Появление фиолетового окрашивания укажет на фенол. 2. В две оставшиеся пробирки добавить свежеосажденный гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$). В пробирке, где осадок растворится с образованием ярко-синего раствора, находится глицерин. В пробирке, где изменений не произойдет, находится этиловый спирт.