Номер 14, страница 139 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Прочитайте текст, определите вещества 1–4. С помощью формул составьте схему превращений веществ 1–4. Укажите названия веществ.

Дисахарид 1, находящийся в большом количестве в соке различных растений и некоторых плодах, при гидролизе образует вещество 2. Если окислить вещество 2 свежеприготовленным гидроксидом меди(II) при нагревании, образуется вещество 3. Взаимодействие вещества 3 с гидроксидом кальция приводит к получению вещества 4, которое используется для восполнения дефицита кальция в организме человека.

Решение

Исходя из описания в тексте, последовательно определим вещества 1-4.

1. Определение веществ и их названия

Вещество 1 — это «дисахарид, находящийся в большом количестве в соке различных растений и некоторых плодах». Самым известным представителем таких дисахаридов является сахароза.

Вещество 2 образуется при гидролизе вещества 1 (сахарозы). При гидролизе сахарозы образуется смесь двух моносахаридов — глюкозы и фруктозы. Далее в тексте говорится, что вещество 2 окисляется свежеприготовленным гидроксидом меди(II) при нагревании. Этой реакции подвержены альдегиды (реакция "медного зеркала"). Из двух продуктов гидролиза альдегидную группу содержит глюкоза. Следовательно, вещество 2 — это глюкоза.

Вещество 3 является продуктом окисления вещества 2 (глюкозы) гидроксидом меди(II). При окислении альдегидной группы глюкозы образуется одноосновная карбоновая кислота — глюконовая кислота.

Вещество 4 получают взаимодействием вещества 3 (глюконовой кислоты) с гидроксидом кальция. В результате реакции нейтрализации кислоты основанием образуется соль — глюконат кальция. Этот препарат действительно используется в медицине для восполнения дефицита кальция.

2. Схема превращений веществ 1-4

На основе установленных веществ составим схему превращений с использованием химических формул.

Общая схема:

$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{\text{1}} C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{2}} CH_2OH(CHOH)_4COOH \xrightarrow{\text{3}} (CH_2OH(CHOH)_4COO)_2Ca$

Уравнения химических реакций:

1) Гидролиз сахарозы (1) с образованием глюкозы (2):
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{H^+, t} C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6$

2) Окисление глюкозы (2) до глюконовой кислоты (3):
$CH_2OH(CHOH)_4CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_2OH(CHOH)_4COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

3) Реакция глюконовой кислоты (3) с гидроксидом кальция с образованием глюконата кальция (4):
$2CH_2OH(CHOH)_4COOH + Ca(OH)_2 \rightarrow (CH_2OH(CHOH)_4COO)_2Ca + 2H_2O$

Ответ:

Вещества 1-4:
1 — сахароза, $C_{12}H_{22}O_{11}$
2 — глюкоза, $C_6H_{12}O_6$
3 — глюконовая кислота, $C_6H_{12}O_7$ (или $CH_2OH(CHOH)_4COOH$)
4 — глюконат кальция, $(C_6H_{11}O_7)_2Ca$ (или $(CH_2OH(CHOH)_4COO)_2Ca$)

Схема превращений:
$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{H_2O, H^+} C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{2Cu(OH)_2, t} C_6H_{12}O_7 \xrightarrow{Ca(OH)_2} (C_6H_{11}O_7)_2Ca$