Номер 6, страница 91 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Раствор глюкозы можно отличить от раствора фруктозы при помощи

1) гидроксида меди(II)

2) гидроксида натрия

3) сульфата меди(II)

4) серной кислоты

Для того чтобы отличить раствор глюкозы от раствора фруктозы, необходимо использовать реакцию, которая по-разному протекает с этими веществами. Глюкоза и фруктоза являются изомерами с химической формулой $C_6H_{12}O_6$, но имеют разное строение. Глюкоза является альдоспиртом (альдогексозой), так как содержит альдегидную группу (-CHO). Фруктоза является кетоспиртом (кетогексозой), так как содержит кетонную группу (C=O). При этом оба вещества являются многоатомными спиртами из-за наличия нескольких гидроксильных групп (-OH).

Ключевое различие для их распознавания — это наличие альдегидной группы у глюкозы. Следовательно, для их различения следует использовать качественную реакцию на альдегиды.

Решение

Рассмотрим предложенные реагенты:

1) гидроксида меди(II)

Свежеосажденный гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) является реагентом для двух качественных реакций:
а) Реакция на многоатомные спирты (проводится без нагревания). И глюкоза, и фруктоза вступают в эту реакцию, растворяя голубой осадок $Cu(OH)_2$ с образованием ярко-синего раствора сахарата меди(II). На этом этапе отличить их невозможно.
$2 C_6H_{12}O_6 + Cu(OH)_2 \rightarrow (C_6H_{11}O_6)_2Cu + 2H_2O$
б) Качественная реакция на альдегидную группу (проводится при нагревании). Глюкоза, как альдегид, окисляется, восстанавливая медь(II) до оксида меди(I) ($Cu_2O$), который выпадает в виде кирпично-красного осадка.
$CH_2OH(CHOH)_4CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_2OH(CHOH)_4COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$
Фруктоза, будучи кетоном, в этих условиях не окисляется (в рамках стандартного рассмотрения), и синяя окраска раствора сохраняется. Таким образом, с помощью гидроксида меди(II) при нагревании можно отличить глюкозу от фруктозы.

2) гидроксида натрия

Раствор гидроксида натрия ($NaOH$) — это щелочь. В щелочной среде происходит изомеризация моносахаридов, но видимых отличий, которые позволили бы распознать растворы, не наблюдается.

3) сульфата меди(II)

Раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$) сам по себе не реагирует ни с глюкозой, ни с фруктозой с образованием какого-либо характерного признака. Он используется лишь как компонент для получения гидроксида меди(II).

4) серной кислоты

Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) является сильным водоотнимающим средством и вызовет обугливание обоих углеводов, что не позволит их различить.
$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{H_2SO_4(конц.)} 6C + 6H_2O$

Следовательно, единственный реагент из списка, который позволяет отличить раствор глюкозы от раствора фруктозы, — это гидроксид меди(II).

Ответ: 1