Номер 7, страница 135 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Укажите вещество X в схеме превращений

$C_2H_6 \rightarrow X \rightarrow C_2H_5OH$

1) этилен

2) дихлорэтан

3) углекислый газ

4) этан

Решение

Рассмотрим предложенную схему химических превращений: $C_2H_6 \rightarrow X \rightarrow C_2H_5OH$. Исходное вещество – этан ($C_2H_6$), который является алканом. Конечный продукт – этанол ($C_2H_5OH$), одноатомный спирт. Необходимо определить промежуточное вещество X, которое связывает эти два соединения в цепочке превращений.

Проанализируем последовательность реакций для каждого из предложенных вариантов.

1-й этап: Превращение этана ($C_2H_6$) в вещество X.

2-й этап: Превращение вещества X в этанол ($C_2H_5OH$).

Рассмотрим варианты для вещества X:

• 1) этилен ($C_2H_4$)
  Этап 1: Этан может быть превращен в этилен реакцией дегидрирования (отщепления водорода) при нагревании в присутствии катализатора:
  $C_2H_6 \xrightarrow{t, kat} C_2H_4 + H_2$
  Этап 2: Этилен может быть превращен в этанол реакцией гидратации (присоединения воды) в кислой среде:
  $C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+, t} C_2H_5OH$
  Данная последовательность реакций является химически корректной и широко используется в промышленности.
• 2) дихлорэтан ($C_2H_4Cl_2$)
  Этап 1: Получение дихлорэтана из этана возможно, но это неселективная реакция радикального замещения.
  Этап 2: При щелочном гидролизе 1,2-дихлорэтана образуется двухатомный спирт этиленгликоль, а не этанол:
  $CH_2Cl-CH_2Cl + 2NaOH(водн.) \rightarrow CH_2(OH)-CH_2(OH) + 2NaCl$
  Этот вариант не подходит.
• 3) углекислый газ ($CO_2$)
  Этап 1: Углекислый газ можно получить полным сжиганием этана:
  $2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$
  Этап 2: Превращение углекислого газа в этанол является очень сложным процессом и не представляет собой простое одностадийное превращение, изучаемое в базовом курсе химии. Этот вариант маловероятен.
• 4) этан ($C_2H_6$)
  Вещество X является продуктом реакции, в которую вступает этан, поэтому X не может быть самим этаном.

Таким образом, единственная логичная и последовательная схема превращений получается, если вещество X — это этилен.

Ответ: 1) этилен.