Номер 11, страница 128 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. Углеводороды образуются в результате реакций

1) горения метана

2) дегидрирования этана

3) гидратации этилена

4) нитрования бензола

5) гидрирования ацетилена

Решение

Углеводороды — это органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода (C) и водорода (H). Проанализируем каждую из предложенных реакций, чтобы определить, в каких из них продуктом является углеводород.

1) горения метана

Горение метана ($CH_4$) — это реакция окисления кислородом. При полном сгорании образуются оксид углерода(IV) ($CO_2$) и вода ($H_2O$). Ни один из этих продуктов не является углеводородом.

Уравнение реакции полного горения: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

При неполном горении могут образовываться угарный газ ($CO$) или сажа ($C$), но не новые углеводороды. Таким образом, в результате этой реакции углеводороды не образуются.

Ответ: в результате реакции углеводород не образуется.

2) дегидрирования этана

Дегидрирование этана ($C_2H_6$) — это реакция отщепления молекулы водорода ($H_2$) от молекулы этана. Эта реакция приводит к образованию непредельного углеводорода — этилена (этена, $C_2H_4$), который относится к классу алкенов.

Уравнение реакции: $C_2H_6 \xrightarrow{t, \text{кат.}} C_2H_4 + H_2$

Поскольку этилен ($C_2H_4$) состоит только из атомов углерода и водорода, он является углеводородом. Следовательно, в результате этой реакции образуется углеводород.

Ответ: в результате реакции образуется углеводород.

3) гидратации этилена

Гидратация этилена ($C_2H_4$) — это реакция присоединения молекулы воды ($H_2O$) к молекуле этилена. В результате этой реакции образуется этиловый спирт (этанол, $C_2H_5OH$).

Уравнение реакции: $C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+} C_2H_5OH$

Этанол ($C_2H_5OH$) содержит атом кислорода, поэтому он относится к классу спиртов (кислородсодержащих органических соединений) и не является углеводородом.

Ответ: в результате реакции углеводород не образуется.

4) нитрования бензола

Нитрование бензола ($C_6H_6$) — это реакция замещения атома водорода в бензольном кольце на нитрогруппу ($-NO_2$). Реакция протекает при действии нитрующей смеси (смесь концентрированных азотной и серной кислот). Продуктом реакции является нитробензол ($C_6H_5NO_2$).

Уравнение реакции: $C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4} C_6H_5NO_2 + H_2O$

Нитробензол ($C_6H_5NO_2$) содержит атомы азота и кислорода и является нитросоединением, а не углеводородом.

Ответ: в результате реакции углеводород не образуется.

5) гидрирования ацетилена

Гидрирование ацетилена ($C_2H_2$) — это реакция присоединения водорода ($H_2$) по тройной связи. В зависимости от условий и катализатора, реакция может приводить к образованию этилена ($C_2H_4$) (неполное гидрирование) или этана ($C_2H_6$) (полное гидрирование).

Уравнение неполного гидрирования: $C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{\text{Pd/PbCO}_3} C_2H_4$

Уравнение полного гидрирования: $C_2H_2 + 2H_2 \xrightarrow{\text{Ni}, t} C_2H_6$

И этилен ($C_2H_4$), и этан ($C_2H_6$) являются углеводородами (алкен и алкан соответственно). Следовательно, в результате этой реакции образуется углеводород.

Ответ: в результате реакции образуется углеводород.

Таким образом, углеводороды образуются в результате реакций дегидрирования этана и гидрирования ацетилена.

Ответ: 2, 5.