Страница 142 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

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

ВЕЩЕСТВО
А) целлюлоза
Б) глицин
В) анилин
Г) этаналь

КЛАСС СОЕДИНЕНИЙ
1) альдегиды
2) спирты многоатомные
3) аминокислоты
4) углеводы
5) амины

А) целлюлоза

Целлюлоза — это природный полисахарид, общая формула которого $(C_6H_{10}O_5)_n$. Молекула целлюлозы состоит из остатков глюкозы. Вещества с общей формулой $C_n(H_2O)_m$, а также их производные, относятся к классу углеводов. Следовательно, целлюлоза является углеводом.

Ответ: 4

Б) глицин

Глицин, или аминоуксусная кислота, имеет химическую формулу $NH_2-CH_2-COOH$. Молекула этого вещества содержит две функциональные группы: аминогруппу ($-NH_2$) и карбоксильную группу ($-COOH$). Органические соединения, в молекулах которых одновременно содержатся амино- и карбоксильная группы, называются аминокислотами.

Ответ: 3

В) анилин

Анилин, или фениламин, имеет химическую формулу $C_6H_5NH_2$. Он представляет собой производное аммиака, в котором один атом водорода замещён фенильной группой ($-C_6H_5$). Соединения, рассматриваемые как производные аммиака, в которых один или несколько атомов водорода замещены на углеводородные радикалы, относятся к классу аминов.

Ответ: 5

Г) этаналь

Этаналь, также известный как уксусный альдегид, имеет химическую формулу $CH_3CHO$. Характерной чертой этого соединения является наличие альдегидной группы ($-CHO$), состоящей из карбонильной группы ($C=O$), связанной с атомом водорода. Органические соединения, содержащие альдегидную группу, относятся к классу альдегидов.

Ответ: 1

Задания с развёрнутым ответом

13. Дан перечень понятий: многоатомный спирт (1), глицерин (2), спирт (3), органическое соединение (4). Расположите понятия от более частного к более общему, записав соответствующие цифры в клеточки в нужной последовательности.

[ ] → [ ] → [ ] → [ ]

Предложите более общее понятие (5), достройте схему.

Решение

Для того чтобы расположить предложенные понятия от более частного к более общему, необходимо проанализировать их иерархическую взаимосвязь.

1. Самым частным (конкретным) понятием является глицерин (2). Это индивидуальное химическое соединение с формулой $C_3H_5(OH)_3$.

2. Глицерин по своему строению относится к классу многоатомных спиртов (1), так как его молекула содержит три гидроксильные группы. Этот класс является более общим, чем отдельный его представитель — глицерин.

3. Класс многоатомных спиртов, в свою очередь, является частью более широкого класса спиртов (3), который включает в себя как многоатомные, так и одноатомные спирты (например, этанол).

4. Спирты являются одним из классов органических соединений (4). Это очень обширное понятие, включающее, помимо спиртов, углеводороды, альдегиды, кислоты и многие другие классы соединений.

Таким образом, правильная последовательность понятий от частного к общему соответствует последовательности цифр: 2 → 1 → 3 → 4.

Далее, необходимо предложить более общее понятие (5), чтобы достроить схему. "Органическое соединение" является частью еще более общего понятия. Таким понятием может быть "химическое соединение" (которое включает в себя органические и неорганические соединения) или, в более широком смысле, "вещество". Оба варианта являются корректным продолжением логического ряда.

Ответ:

Последовательность цифр в клеточках: 2, 1, 3, 4.
Более общее понятие (5): вещество (или химическое соединение).
Полная схема: 2 → 1 → 3 → 4 → 5.

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

Белое твёрдое вещество 1 полимерного строения, дающее синее окрашивание с иодом, при полном гидролизе образует вещество 2. При брожении вещества 2 может образоваться бесцветное горючее вещество 3, которое в ряде стран используется в качестве добавки к автомобильному бензину. Взаимодействием вещества 3 с уксусной кислотой получают вещество 4, которое входит в состав растворителей лаков и красок.

Для решения задачи необходимо последовательно определить каждое вещество на основе его свойств и химических превращений, описанных в тексте.

1. Определение вещества 1.
В тексте указано: "Белое твёрдое вещество 1 полимерного строения, дающее синее окрашивание с иодом". Качественная реакция с раствором иода, дающая синее окрашивание, является характерной для крахмала. Крахмал — это природный полимер (полисахарид), состоящий из остатков глюкозы.
Таким образом, вещество 1 — это крахмал, общая формула которого $(C_6H_{10}O_5)_n$.

2. Определение вещества 2.
Далее говорится: "...при полном гидролизе [вещества 1] образует вещество 2". Полный гидролиз крахмала (полисахарида) приводит к расщеплению полимерной цепи до мономеров. Мономером крахмала является глюкоза.
Следовательно, вещество 2 — это глюкоза, формула которой $C_6H_{12}O_6$.
Уравнение реакции гидролиза:
$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{H^+, t} nC_6H_{12}O_6$

3. Определение вещества 3.
Согласно тексту: "При брожении вещества 2 может образоваться бесцветное горючее вещество 3, которое в ряде стран используется в качестве добавки к автомобильному бензину". Процесс брожения глюкозы, в результате которого образуется горючая жидкость, — это спиртовое брожение. Продуктом этой реакции является этанол (этиловый спирт). Этанол действительно используется как компонент биотоплива.
Значит, вещество 3 — это этанол, формула $C_2H_5OH$.
Уравнение реакции спиртового брожения:
$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2\uparrow$

4. Определение вещества 4.
В условии сказано: "Взаимодействием вещества 3 с уксусной кислотой получают вещество 4, которое входит в состав растворителей лаков и красок". Реакция между спиртом (этанолом) и карбоновой кислотой (уксусной кислотой, $CH_3COOH$) называется реакцией этерификации. В результате образуется сложный эфир. В данном случае это этилацетат, который широко применяется как растворитель.
Итак, вещество 4 — это этилацетат, формула $CH_3COOC_2H_5$.
Уравнение реакции этерификации:
$C_2H_5OH + CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O$

Схема превращений.
На основе проведенного анализа можно составить следующую цепочку превращений:
Крахмал $\rightarrow$ Глюкоза $\rightarrow$ Этанол $\rightarrow$ Этилацетат
$(C_6H_{10}O_5)_n \rightarrow C_6H_{12}O_6 \rightarrow C_2H_5OH \rightarrow CH_3COOC_2H_5$

Ответ:
Вещество 1 — крахмал, формула $(C_6H_{10}O_5)_n$.
Вещество 2 — глюкоза, формула $C_6H_{12}O_6$.
Вещество 3 — этанол, формула $C_2H_5OH$.
Вещество 4 — этилацетат, формула $CH_3COOC_2H_5$.
Схема превращений: $(C_6H_{10}O_5)_n \rightarrow C_6H_{12}O_6 \rightarrow C_2H_5OH \rightarrow CH_3COOC_2H_5$.