Номер 1, страница 197 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Практическая работа 4. Решение экспериментальных задач. Параграф 26. Свойства оксидов, кислот, оснований и солей. Глава 6. Классификация и взаимосвязь неорганических и органических веществ - номер 1, страница 197.

Условие.

Задание 1

Вам выданы в трёх склянках без этикеток растворы глицерина, глюкозы и фенола. Проделайте качественные реакции, с помощью которых можно распознать каждое вещество.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Три склянки без этикеток, содержащие водные растворы глицерина ($C_3H_5(OH)_3$), глюкозы ($C_6H_{12}O_6$) и фенола ($C_6H_5OH$).

Найти:

Определить содержимое каждой склянки с помощью качественных реакций.

Решение:

Для распознавания данных веществ необходимо провести последовательность качественных реакций, основанных на различиях в их химических свойствах.

Сначала определим фенол. Фенол, в отличие от глицерина и глюкозы, является ароматическим соединением, где гидроксильная группа напрямую связана с бензольным кольцом. Это обуславливает его специфические свойства, в частности, способность давать качественную реакцию с раствором хлорида железа(III) ($FeCl_3$).

Отберем из каждой склянки пробы в три отдельные пробирки. В каждую пробирку добавим по несколько капель раствора хлорида железа(III). В той пробирке, где находится фенол, появится характерное интенсивное фиолетовое окрашивание из-за образования комплексного соединения железа. В двух других пробирках видимых изменений не произойдет. Уравнение реакции:

$6C_6H_5OH + FeCl_3 \rightarrow H_3[Fe(C_6H_5O)_6] + 3HCl$

Таким образом, мы идентифицировали склянку с раствором фенола.

Далее необходимо различить оставшиеся растворы глицерина и глюкозы. Оба вещества являются многоатомными спиртами, что можно подтвердить реакцией со свежеосажденным гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$). Однако глюкоза также содержит альдегидную группу (является альдегидоспиртом), которая способна окисляться, в отличие от глицерина.

В две пробирки с оставшимися неизвестными растворами добавим свежеосажденный гидроксид меди(II). Его получают, приливая к нескольким каплям раствора сульфата меди(II) ($CuSO_4$) избыток раствора щелочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$). В обеих пробирках голубой осадок $Cu(OH)_2$ растворится, и образуются прозрачные растворы ярко-синего цвета (растворимый глицерат меди(II) и глюконат меди(II) соответственно). Это подтверждает наличие в обоих веществах нескольких гидроксогрупп.

Теперь нагреем обе пробирки. В пробирке с глюкозой произойдет реакция окисления альдегидной группы. Медь(II) восстановится до меди(I), что приведет к изменению цвета раствора с синего на желтый (образование $CuOH$) и затем к выпадению кирпично-красного осадка оксида меди(I) ($Cu_2O$). Уравнение реакции:

$CH_2OH(CHOH)_4CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_2OH(CHOH)_4COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

В пробирке с глицерином, не имеющим альдегидной группы, при нагревании никаких изменений не произойдет, и раствор останется синим.

Ответ:

План распознавания веществ:

1. С помощью раствора хлорида железа(III) ($FeCl_3$) определяем фенол — в соответствующей пробирке появится фиолетовое окрашивание.

2. В две оставшиеся пробы добавляем свежеосажденный гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$). В обеих пробирках образуются ярко-синие растворы.

3. Нагреваем обе пробирки с синими растворами. В пробирке с глюкозой выпадает кирпично-красный осадок ($Cu_2O$), а в пробирке с глицерином раствор цвет не меняет.