Страница 167 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Повторите правила безопасной работы с химическими веществами.

Работа с химическими веществами требует строгого соблюдения правил безопасности для предотвращения несчастных случаев, травм и отравлений. Ниже приведены основные правила, которые необходимо знать и выполнять.

Общие правила поведения в химической лаборатории

• Работать в лаборатории разрешается только в специальной одежде — хлопчатобумажном халате. Халат должен быть застегнут, волосы убраны, а обувь должна быть закрытой.
• Для защиты глаз от попадания брызг химических веществ необходимо всегда использовать защитные очки. При работе с едкими или токсичными веществами следует использовать резиновые перчатки.
• На рабочем столе не должно быть посторонних предметов. Все необходимое для опыта (оборудование, реактивы) следует размещать аккуратно и в определенном порядке.
• Категорически запрещается принимать пищу, пить воду и курить в помещении лаборатории.
• Ни в коем случае нельзя пробовать химические вещества на вкус.
• Для определения запаха вещества нельзя подносить сосуд близко к лицу. Следует легким движением ладони направить пары вещества от отверстия сосуда к себе и вдыхать осторожно.
• Приступать к выполнению опыта можно только после изучения его методики и с разрешения руководителя работы. Запрещается выполнять любые несанкционированные опыты.
• Необходимо точно знать, где находятся противопожарные средства (огнетушитель, ящик с песком, асбестовое одеяло) и аптечка первой помощи.

Правила обращения с химическими реактивами

• Все сосуды с реактивами должны иметь четкие этикетки с названием вещества. Нельзя использовать вещества из склянок без этикеток.
• Набирать твердые вещества следует чистым шпателем. Жидкие вещества отбирают пипеткой или наливают через воронку.
• Неиспользованный реактив запрещается высыпать или выливать обратно в ту же емкость, откуда он был взят. Его утилизируют в специальную тару.
• При разбавлении концентрированных кислот, особенно серной, необходимо приливать кислоту тонкой струйкой к воде при постоянном перемешивании, а не наоборот.
• Работы, связанные с выделением вредных газов или паров (с летучими, ядовитыми, пахучими веществами), следует проводить только в вытяжном шкафу с включенной вентиляцией.
• Пролитые кислоты или щелочи нужно немедленно нейтрализовать. Кислоты засыпают содой или мелом, а щелочи — разбавленной уксусной или борной кислотой, после чего место промывают водой.

Правила при нагревании веществ

• Нагревать вещества можно только в специальной термостойкой посуде (пробирках, колбах из тугоплавкого стекла).
• При нагревании жидкости в пробирке ее следует держать под углом, а отверстие направлять в сторону от себя и работающих рядом людей.
• Нельзя наклоняться над сосудом, в котором нагревается жидкость, чтобы избежать выброса горячего вещества.
• Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (спирт, эфир, ацетон) запрещено нагревать на открытом огне. Для их нагревания используют водяные или песчаные бани.
• Горячую посуду следует брать с помощью специальных приспособлений — пробиркодержателя, тигельных щипцов или полотенца.

Правила оказания первой помощи

• При попадании кислоты на кожу пораженное место немедленно промывают сильной струей воды в течение 10–15 минут, затем обрабатывают 2% раствором питьевой соды.
• При попадании щелочи на кожу ее смывают большим количеством воды, а затем обрабатывают 1% раствором уксусной или борной кислоты.
• При термическом ожоге пораженное место охлаждают под струей холодной воды, а затем накладывают стерильную повязку.
• При порезе стеклом необходимо убедиться, что в ране нет осколков, обработать ее раствором пероксида водорода, края смазать йодной настойкой и наложить стерильную повязку.
• О любом несчастном случае (ожог, порез, отравление) необходимо немедленно сообщить руководителю работы.

Правила по окончании работы

• Привести в порядок свое рабочее место, убрать все реактивы и оборудование.
• Отработанные растворы слить в специальную емкость для утилизации. Категорически запрещено сливать их в раковину.
• Вымыть лабораторную посуду.
• Выключить воду, газ, электроприборы.
• Тщательно вымыть руки с мылом.

Ответ: Соблюдение перечисленных правил поведения и техники безопасности является обязательным условием для работы в химической лаборатории, так как это обеспечивает сохранность здоровья и жизни работающих, а также целостность оборудования.

I вариант

1. В двух пробирках даны вещества: а) этанол; б) глицерин. Проведите опыты, подтверждающие их характерные свойства. Составьте уравнения соответствующих реакций.

2. В двух пробирках даны вещества: а) глюкоза; б) сахароза. Определите эти вещества при помощи характерных химических реакций и приведите соответствующие уравнения реакций.

3. Из этилового спирта получите сложный эфир. Составьте уравнения соответствующих реакций.

4. Даны две пробирки: одна с муравьиной кислотой, другая с уксусной. Определите химическим способом, где находится муравьиная кислота.

5. Докажите опытным путём, что картофель и белый хлеб содержат крахмал.

6. Определите с помощью характерных реакций каждое из трёх предложенных веществ: крахмал, сахар и глюкозу.

7. Выданы пробирки с растворами альдегида и глюкозы. При помощи одних и тех же реактивов определите каждое вещество.

1. В двух пробирках даны вещества: а) этанол; б) глицерин. Проведите опыты, подтверждающие их характерные свойства. Составьте уравнения соответствующих реакций.

Решение

Характерным свойством, отличающим многоатомные спирты (глицерин) от одноатомных (этанол), является их реакция со свежеосажденным гидроксидом меди(II). Многоатомные спирты, содержащие гидроксильные группы у соседних атомов углерода, реагируют с $Cu(OH)_2$ с образованием ярко-синего комплексного соединения.

Ход опыта:

1. В две пробирки наливаем по 1-2 мл растворов сульфата меди(II) $CuSO_4$.
2. В обе пробирки добавляем по 1-2 мл раствора гидроксида натрия $NaOH$. Наблюдаем образование голубого осадка гидроксида меди(II) $Cu(OH)_2$.
   Уравнение реакции: $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
3. В одну пробирку с осадком добавляем этанол, а в другую — глицерин.
4. Наблюдения:
   • В пробирке с этанолом видимых изменений не происходит.
   • В пробирке с глицерином голубой осадок $Cu(OH)_2$ растворяется, и образуется прозрачный раствор ярко-синего (василькового) цвета — глицерат меди(II).

Уравнение реакции для глицерина:

$2C_3H_5(OH)_3 + Cu(OH)_2 \rightarrow$ $ + 2H_2O $

Ответ: Чтобы различить этанол и глицерин, нужно провести качественную реакцию на многоатомные спирты с гидроксидом меди(II). Глицерин даст ярко-синее окрашивание, а этанол не прореагирует.

2. В двух пробирках даны вещества: а) глюкоза; б) сахароза. Определите эти вещества при помощи характерных химических реакций и приведите соответствующие уравнения реакций.

Решение

Глюкоза является альдегидоспиртом, то есть содержит альдегидную группу, в то время как у сахарозы (дисахарида) такая группа отсутствует. Это различие позволяет идентифицировать их с помощью реакций на альдегидную группу.

Опыт 1: Реакция с гидроксидом меди(II) при нагревании.

1. К растворам глюкозы и сахарозы в двух разных пробирках добавляем по несколько капель раствора $CuSO_4$ и избыток раствора $NaOH$. В обеих пробирках образуется ярко-синий раствор, так как оба вещества являются многоатомными спиртами. Этот этап не позволяет их различить.
2. Нагреваем содержимое обеих пробирок.
3. Наблюдения:
   • В пробирке с глюкозой синяя окраска сменяется на желтую ($CuOH$), а затем на красно-оранжевую из-за образования осадка оксида меди(I) ($Cu_2O$). Глюкоза окисляется до глюконовой кислоты.
   • В пробирке с сахарозой при нагревании цвет не изменяется (или раствор темнеет из-за частичного разложения сахарозы).

Уравнение реакции для глюкозы:

$ CH_2OH-(CHOH)_4-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_2OH-(CHOH)_4-COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O $

Опыт 2: Реакция «серебряного зеркала».

1. К растворам глюкозы и сахарозы добавляем аммиачный раствор оксида серебра (реактив Толленса) и осторожно нагреваем на водяной бане.
2. Наблюдения:
   • В пробирке с глюкозой на стенках образуется блестящий налет металлического серебра («серебряное зеркало»).
   • В пробирке с сахарозой видимых изменений не происходит.

Уравнение реакции для глюкозы:

$ CH_2OH-(CHOH)_4-CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^\circ} CH_2OH-(CHOH)_4-COONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3 + H_2O $

Ответ: Глюкозу можно определить по реакции «серебряного зеркала» или по образованию красного осадка $Cu_2O$ при нагревании с гидроксидом меди(II). Сахароза не вступает в эти реакции.

3. Из этилового спирта получите сложный эфир. Составьте уравнения соответствующих реакций.

Решение

Сложные эфиры получают в результате реакции этерификации — взаимодействия спиртов с карбоновыми кислотами. Для получения сложного эфира из этилового спирта ($C_2H_5OH$) можно использовать, например, уксусную кислоту ($CH_3COOH$). Реакция проводится в присутствии концентрированной серной кислоты ($H_2SO_4$) в качестве катализатора и водоотнимающего средства.

Ход опыта:

1. В сухую пробирку наливаем 2 мл этилового спирта и 2 мл ледяной уксусной кислоты.
2. Осторожно добавляем 0.5 мл концентрированной серной кислоты.
3. Пробирку аккуратно нагреваем на водяной бане.
4. После нагревания содержимое пробирки выливаем в стакан с холодной водой. Ощущается характерный приятный запах (часто описывается как грушевый или яблочный), который принадлежит образовавшемуся сложному эфиру — этилацетату.

Уравнение реакции этерификации:

$CH_3COOH + HOC_2H_5 \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
(уксусная кислота + этанол $\rightleftharpoons$ этилацетат + вода)

Ответ: Для получения сложного эфира (этилацетата) из этилового спирта нужно провести реакцию этерификации с уксусной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты при нагревании.

4. Даны две пробирки: одна с муравьиной кислотой, другая с уксусной. Определите химическим способом, где находится муравьиная кислота.

Решение

Молекула муравьиной кислоты ($HCOOH$) уникальна тем, что она содержит как карбоксильную группу ($-COOH$), так и альдегидную группу ($H-C=O$). Это позволяет ей вступать в реакции окисления, характерные для альдегидов, в отличие от уксусной кислоты ($CH_3COOH$), у которой альдегидной группы нет.

Способ 1: Реакция с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса).

При добавлении к обоим растворам реактива Толленса и нагревании, муравьиная кислота окислится, что приведет к выпадению металлического серебра в виде «серебряного зеркала». Уксусная кислота в эту реакцию не вступает.

Уравнение реакции для муравьиной кислоты:

$HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^\circ} (NH_4)_2CO_3 + 2Ag\downarrow + 2NH_3 + H_2O$
(промежуточно образующаяся угольная кислота $H_2CO_3$ реагирует с аммиаком, образуя карбонат аммония)

Способ 2: Реакция с гидроксидом меди(II) при нагревании.

При нагревании с $Cu(OH)_2$ муравьиная кислота, проявляя свойства альдегида, восстановит медь(II) до меди(I), что проявится в виде образования красно-оранжевого осадка $Cu_2O$. Уксусная кислота даст лишь синий раствор ацетата меди(II).

Уравнение реакции для муравьиной кислоты:

$HCOOH + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2\uparrow + Cu_2O\downarrow + 3H_2O$

Ответ: Муравьиную кислоту можно определить с помощью реактива Толленса (выпадает серебро) или при нагревании с $Cu(OH)_2$ (выпадает красный осадок $Cu_2O$). Уксусная кислота не дает этих реакций.

5. Докажите опытным путём, что картофель и белый хлеб содержат крахмал.

Решение

Качественной реакцией на крахмал является его взаимодействие с иодом. Крахмал состоит из амилозы и амилопектина. Молекулы амилозы имеют спиральную структуру, в которую могут встраиваться молекулы иода, образуя так называемый комплекс включения, имеющий характерную интенсивную сине-фиолетовую окраску.

Ход опыта:

1. Берем срез сырого картофеля и кусочек белого хлеба.
2. Готовим реактив — спиртовой раствор иода (аптечная иодная настойка) или раствор Люголя (водный раствор иода в иодиде калия).
3. Наносим по капле раствора иода на срез картофеля и на мякиш белого хлеба.
4. Наблюдения: В месте нанесения капли иода на обоих образцах появляется интенсивное сине-фиолетовое (почти черное) окрашивание.

Этот результат однозначно свидетельствует о наличии крахмала в картофеле и белом хлебе.

Ответ: При нанесении раствора иода на срез картофеля и на белый хлеб появляется характерное сине-фиолетовое окрашивание, что доказывает наличие в них крахмала.

6. Определите с помощью характерных реакций каждое из трёх предложенных веществ: крахмал, сахар и глюкозу.

Решение

Для определения этих трех углеводов (предполагается, что "сахар" - это сахароза) нужно провести последовательность качественных реакций.

План определения:

1. Этап 1: Определение крахмала.
   Во все три пробирки с растворами (или порошками) исследуемых веществ добавляем по капле раствора иода.
   Результат: В пробирке, где появилось сине-фиолетовое окрашивание, находится крахмал. Две другие пробирки отставляем для следующего этапа.
2. Этап 2: Определение глюкозы и сахарозы.
   В две оставшиеся пробирки добавляем по 1 мл свежеосажденного гидроксида меди(II) $Cu(OH)_2$. В обеих пробирках образуются ярко-синие растворы (качественная реакция на многоатомные спирты). Затем обе пробирки нагреваем.
   Результат:
   • В пробирке, где при нагревании выпадает красно-оранжевый осадок оксида меди(I) ($Cu_2O$), находится глюкоза (реакция на альдегидную группу).
     Уравнение: $ C_6H_{12}O_6 + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} C_6H_{12}O_7 + Cu_2O\downarrow + 2H_2O $ (глюконовая кислота)
   • В пробирке, где при нагревании цвет не меняется (раствор остается синим), находится сахароза, так как она не имеет свободной альдегидной группы.

Ответ: Крахмал определяется по синему окрашиванию с иодом. Глюкоза и сахароза различаются по реакции с $Cu(OH)_2$ при нагревании: глюкоза дает красный осадок $Cu_2O$, а сахароза не реагирует.

7. Выданы пробирки с растворами альдегида и глюкозы. При помощи одних и тех же реактивов определите каждое вещество.

Решение

И альдегид (например, уксусный альдегид $CH_3CHO$), и глюкоза содержат альдегидную группу ($-CHO$). Однако глюкоза, в отличие от простого альдегида, является также многоатомным спиртом. Это свойство можно использовать для их различения. В качестве единого реактива можно использовать гидроксид меди(II) $Cu(OH)_2$.

Ход опыта:

1. Этап 1: Реакция при комнатной температуре (без нагревания).
   В обе пробирки добавляем свежеосажденный гидроксид меди(II).
   Наблюдения:
   • В пробирке с глюкозой голубой осадок $Cu(OH)_2$ растворяется с образованием прозрачного раствора ярко-синего цвета. Это качественная реакция на многоатомные спирты.
   • В пробирке с альдегидом (например, формальдегидом или ацетальдегидом) никаких изменений не происходит, голубой осадок $Cu(OH)_2$ сохраняется.

   Уравнение реакции для глюкозы (как многоатомного спирта):

   $ 2C_6H_{12}O_6 + Cu(OH)_2 \rightarrow (C_6H_{11}O_6)_2Cu + 2H_2O $ (упрощенная схема)
2. Этап 2: Реакция при нагревании (для подтверждения).
   Теперь нагреем обе пробирки.
   Наблюдения:
   • В обеих пробирках выпадает красно-оранжевый осадок оксида меди(I) ($Cu_2O$). Это подтверждает наличие альдегидной группы в обоих веществах.

   Уравнение реакции для альдегида (R-CHO) при нагревании:

   $ R-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} R-COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O $

Таким образом, уже на первом этапе, без нагревания, вещества можно было различить.

Ответ: С помощью гидроксида меди(II) $Cu(OH)_2$ можно различить альдегид и глюкозу. При комнатной температуре глюкоза растворит осадок $Cu(OH)_2$ с образованием ярко-синего раствора (как многоатомный спирт), а альдегид не прореагирует. При последующем нагревании оба вещества дадут красный осадок $Cu_2O$ (как альдегиды).

II вариант

1. Даны две пробирки: одна с бензолом, другая с уксусной кислотой. Проведите опыты, подтверждающие характерные свойства данных веществ. Приведите уравнения соответствующих реакций. Уравнения реакций с уксусной кислотой напишите в молекулярном, полном и сокращённом ионном виде.

2. В одной пробирке содержится машинное масло, полученное из нефти, в другой — растительное масло. Определите химическим способом, где какое масло находится.

3. Из этилового спирта получите сложный эфир. Составьте уравнения соответствующих реакций.

4. Докажите на опыте, что обычный сахар содержит углерод.

5. Докажите опытным путём, что спелое яблоко содержит глюкозу.

6. Определите с помощью характерных реакций каждое из трёх предложенных веществ: глицерин, мыло и крахмал (растворы).

7. Докажите опытным путём, что выданное вам вещество: а) многоатомный спирт; б) карбоновая кислота. Используйте только один реактив.

Отчёт о работе оформите в виде таблицы (см. § 3).

1. Решение:

Для определения веществ в пробирках (бензол и уксусная кислота) можно провести качественные реакции, основанные на их химических свойствах. Уксусная кислота проявляет свойства карбоновых кислот, а бензол — ароматических углеводородов.

Опыт для определения уксусной кислоты.
Уксусная кислота, как и все кислоты, реагирует с солями более слабых кислот, например, с карбонатами. При добавлении в пробирку с уксусной кислотой раствора карбоната натрия ($Na_2CO_3$) будет наблюдаться бурное выделение бесцветного газа без запаха — углекислого газа ($CO_2$). Бензол в такую реакцию не вступает.

Уравнения реакции с уксусной кислотой:

Молекулярное уравнение:
$2CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2\uparrow$

Полное ионное уравнение (уксусная кислота — слабый электролит, поэтому записывается в молекулярной форме):
$2CH_3COOH + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2CH_3COO^- + 2Na^+ + H_2O + CO_2\uparrow$

Сокращённое ионное уравнение:
$2CH_3COOH + CO_3^{2-} \rightarrow 2CH_3COO^- + H_2O + CO_2\uparrow$

Опыт для подтверждения свойств бензола.
Бензол, в отличие от непредельных углеводородов, не обесцвечивает раствор перманганата калия. Характерным свойством бензола является его горение с образованием большого количества копоти, что свидетельствует о высоком процентном содержании углерода в его молекуле.
$2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$

Ответ: Чтобы различить бензол и уксусную кислоту, нужно добавить в обе пробирки раствор карбоната натрия. В пробирке с уксусной кислотой будет наблюдаться выделение газа. Уравнения реакции: молекулярное – $2CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2\uparrow$; полное ионное – $2CH_3COOH + 2Na^+ + CO_3^{2-} \rightarrow 2CH_3COO^- + 2Na^+ + H_2O + CO_2\uparrow$; сокращённое ионное – $2CH_3COOH + CO_3^{2-} \rightarrow 2CH_3COO^- + H_2O + CO_2\uparrow$.

2. Решение:

Машинное масло является продуктом переработки нефти и состоит из предельных углеводородов. Растительное масло — это смесь триглицеридов, в состав которых входят остатки непредельных жирных кислот, содержащие двойные связи $C=C$. Именно наличие этих кратных связей позволяет химически отличить растительное масло от машинного.

Для этого можно использовать качественную реакцию на непредельные соединения, например, с раствором перманганата калия ($KMnO_4$).

Опыт: В обе пробирки налить по 1-2 мл исследуемых масел и добавить несколько капель фиолетового раствора перманганата калия, затем энергично встряхнуть.

Наблюдения:
- В пробирке с растительным маслом произойдет быстрое обесцвечивание раствора $KMnO_4$, так как он вступает в реакцию окисления по месту двойных связей.
- В пробирке с машинным маслом (предельные углеводороды) реакции не будет, и фиолетовая окраска раствора сохранится.

Ответ: Для определения масел нужно в обе пробирки добавить водный раствор перманганата калия и встряхнуть. В пробирке с растительным маслом произойдет обесцвечивание раствора, а в пробирке с машинным маслом цвет не изменится.

3. Решение:

Сложные эфиры получают в реакции этерификации — взаимодействия спиртов с карбоновыми кислотами. Для получения сложного эфира из этилового спирта ($C_2H_5OH$) необходимо провести его реакцию с какой-либо карбоновой кислотой, например, с уксусной ($CH_3COOH$).

Реакция проводится при нагревании и в присутствии катализатора — концентрированной серной кислоты ($H_2SO_4$), которая также является водоотнимающим средством и смещает равновесие в сторону образования продуктов.

В результате реакции образуется этилацетат (этиловый эфир уксусной кислоты) — летучая жидкость с характерным фруктовым запахом.

Уравнение реакции этерификации:

$CH_3COOH + C_2H_5OH \overset{H_2SO_4, t}{\rightleftharpoons} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$

Ответ: Для получения сложного эфира из этилового спирта необходимо провести его реакцию с уксусной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты при нагревании. Уравнение реакции: $CH_3COOH + C_2H_5OH \overset{H_2SO_4, t}{\rightleftharpoons} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$.

4. Решение:

Обычный сахар (сахароза, $C_{12}H_{22}O_{11}$) является органическим веществом, в состав которого входят атомы углерода, водорода и кислорода. Доказать наличие углерода можно, удалив из молекулы сахарозы водород и кислород в виде воды. Этот процесс называется дегидратацией.

Опыт: В термостойкий стакан насыпать немного сахара и осторожно прилить концентрированную серную кислоту ($H_2SO_4$). Серная кислота является сильным водоотнимающим средством. Она отщепляет от молекулы сахарозы воду, в результате чего остается чистый углерод в виде черной пористой массы, которая увеличивается в объеме за счет выделяющихся газов (продуктов окисления углерода серной кислотой).

Уравнение реакции дегидратации сахарозы:
$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{H_2SO_4 (конц.)} 12C + 11H_2O$

Ответ: Необходимо к небольшому количеству сахара добавить концентрированную серную кислоту. Наблюдаемое почернение (обугливание) вещества доказывает наличие углерода в составе сахара.

5. Решение:

Спелое яблоко содержит глюкозу ($C_6H_{12}O_6$), которая по своей химической природе является альдегидоспиртом, то есть содержит и гидроксильные, и альдегидную группы. Доказать наличие глюкозы можно с помощью качественной реакции на альдегидную группу.

Опыт: Реакция с гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$).
1. Сначала нужно получить яблочный сок, отжав его из натертой мякоти яблока.
2. В пробирке получают свежеосажденный гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) голубого цвета, добавляя к раствору сульфата меди(II) раствор щелочи.
3. К осадку $Cu(OH)_2$ добавляют яблочный сок. Осадок растворяется, образуя прозрачный раствор ярко-синего цвета. Это подтверждает наличие в соке многоатомного спирта (глюкоза им является).
4. Полученный синий раствор нагревают. Происходит окисление альдегидной группы глюкозы, а медь(II) восстанавливается до меди(I). Раствор меняет цвет, и выпадает характерный кирпично-красный осадок оксида меди(I) ($Cu_2O$).

Упрощенное уравнение реакции окисления глюкозы:
$CH_2OH-(CHOH)_4-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_2OH-(CHOH)_4-COOH \text{ (глюконовая кислота)} + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Ответ: К свежеосажденному гидроксиду меди(II) нужно добавить яблочный сок. Растворение осадка и образование ярко-синего раствора, который при нагревании дает кирпично-красный осадок, доказывает наличие глюкозы в яблоке.

6. Решение:

Для распознавания растворов глицерина, мыла и крахмала нужно последовательно применить качественные реактивы на каждый из них.

1. Определение крахмала. Реактивом на крахмал является раствор йода. Нужно во все три пробирки добавить по капле раствора йода. В той пробирке, где раствор окрасится в интенсивный синий цвет, находится крахмал.

2. Определение глицерина. Глицерин — многоатомный спирт. Качественной реакцией на многоатомные спирты является взаимодействие со свежеосажденным гидроксидом меди(II). В две оставшиеся пробирки нужно добавить $Cu(OH)_2$ (голубой осадок). В пробирке с глицерином осадок растворится, образовав прозрачный раствор васильково-синего цвета (глицерат меди(II)).

3. Определение мыла. В последней пробирке остался раствор мыла. Мыло — это натриевая или калиевая соль высшей карбоновой кислоты. Его водный раствор имеет щелочную среду из-за гидролиза по аниону ($R-COO^- + H_2O \rightleftharpoons R-COOH + OH^-$). Это можно подтвердить, добавив в пробирку каплю индикатора фенолфталеина, который в щелочной среде станет малиновым.

Ответ: Крахмал определяется по синему окрашиванию с раствором йода. Глицерин — по образованию ярко-синего раствора со свежеосажденным гидроксидом меди(II). Мыло — по щелочной реакции среды, которую можно определить с помощью индикатора (например, фенолфталеина).

7. Решение:

Задача состоит из двух частей, для каждой из которых нужно подобрать один специфический реактив.

а) Докажите опытным путём, что выданное вам вещество — многоатомный спирт.
Реактив: Свежеосажденный гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$).
Опыт: К исследуемому веществу (в виде раствора) добавляют несколько капель раствора сульфата меди(II) и избыток раствора щелочи. Если образующийся голубой осадок гидроксида меди(II) растворяется и образуется прозрачный раствор ярко-синего цвета, то исследуемое вещество является многоатомным спиртом (с гидроксогруппами у соседних атомов углерода).

б) Докажите опытным путём, что выданное вам вещество — карбоновая кислота.
Реактив: Раствор карбоната (например, $Na_2CO_3$) или гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$).
Опыт: К раствору исследуемого вещества добавляют раствор карбоната натрия. Если наблюдается "вскипание" — бурное выделение пузырьков газа ($CO_2$), — это доказывает, что вещество является кислотой, более сильной, чем угольная.

Ответ:
а) Чтобы доказать, что вещество — многоатомный спирт, нужно использовать свежеосажденный гидроксид меди(II). Признак реакции — растворение осадка $Cu(OH)_2$ с образованием ярко-синего раствора.
б) Чтобы доказать, что вещество — карбоновая кислота, нужно использовать раствор карбоната натрия. Признак реакции — выделение углекислого газа.