Страница 139 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

Тестовое задание на соответствие

12. Установите соответствие между формулой вещества и классом органических соединений, к которому это вещество принадлежит.

ФОРМУЛА

А) $HO-CH_2-CH_2-OH$

Б) $CH_3-C(=O)-O-CH_3$

В) $\mathrm{C_6H_5CH_3}$

Г) $CH_3-OH$

КЛАСС СОЕДИНЕНИЙ

1) одноатомный спирт

2) арен

3) карбоновая кислота

4) сложный эфир

5) многоатомный спирт

Решение

А) В представленной формуле $\text{HO–CH}_2\text{–CH}_2\text{–OH}$ (этиленгликоль) содержатся две гидроксильные группы ($\text{–OH}$), связанные с углеводородной цепью. Вещества, содержащие в своей структуре более одной гидроксильной группы, относятся к классу многоатомных спиртов.

Ответ: 5

Б) Формула вещества $\text{CH}_3\text{–}\underset{\underset{\text{O}}{||}}{\text{C}}\text{–O–CH}_3$ (метилацетат) содержит сложноэфирную группу ($\text{–COO–}$). Эта группа является характеристической для класса сложных эфиров. Сложные эфиры являются производными карбоновых кислот, в которых атом водорода карбоксильной группы замещен на углеводородный радикал.

Ответ: 4

В) На рисунке изображена структурная формула толуола ($\text{C}_6\text{H}_5\text{–CH}_3$), который состоит из бензольного кольца, связанного с метильной группой. Органические соединения, содержащие бензольное кольцо, относятся к классу аренов (ароматических углеводородов).

Ответ: 2

Г) Формула вещества $\text{CH}_3\text{–OH}$ (метанол) содержит одну гидроксильную группу ($\text{–OH}$), связанную с метильным радикалом. Спирты, содержащие только одну гидроксильную группу, называются одноатомными спиртами.

Ответ: 1

Задания с развёрнутым ответом

13. Дан перечень понятий: органическое вещество (1), метаналь (2), альдегид (3), производное углеводорода (4). Расположите понятия от более общего к более частному, записав соответствующие цифры в клеточки в нужной последовательности.

Предложите более общее понятие (5), достройте схему.

Решение

Чтобы правильно расположить данные понятия от более общего к более частному, необходимо определить их иерархические отношения.

Самым общим понятием из предложенного списка является органическое вещество (1). Это огромный класс химических соединений, содержащих в своем составе углерод.

Следующим по общности идет производное углеводорода (4). Это подкласс органических веществ, которые можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в углеводородах на функциональные группы. Все производные углеводородов являются органическими веществами, но не все органические вещества являются производными углеводородов (например, сами углеводороды).

Далее следует альдегид (3). Альдегиды — это класс органических соединений, которые являются производными углеводородов и содержат в своей структуре специфическую альдегидную (формильную) группу $-CHO$. Таким образом, понятие "альдегид" является частным случаем понятия "производное углеводорода".

Самым частным понятием в этом ряду является метаналь (2). Метаналь (формула $HCHO$) — это конкретное химическое соединение, которое является простейшим представителем класса альдегидов.

Таким образом, правильная последовательность понятий от общего к частному: органическое вещество → производное углеводорода → альдегид → метаналь.

В числовом выражении это последовательность: 1 → 4 → 3 → 2.

Теперь необходимо предложить более общее понятие (5), чтобы достроить схему. Понятие "органическое вещество" входит в еще более широкое понятие — вещество (или химическое вещество), которое объединяет как органические, так и неорганические вещества.

Таким образом, достроенная схема будет выглядеть следующим образом:
Вещество (5) → Органическое вещество (1) → Производное углеводорода (4) → Альдегид (3) → Метаналь (2)

Ответ:

Последовательность цифр в клеточках: 1 → 4 → 3 → 2.
Более общее понятие (5): вещество (или химическое вещество).
Достроенная схема: Вещество (5) → Органическое вещество (1) → Производное углеводорода (4) → Альдегид (3) → Метаналь (2).

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