Дано:
- Вещество А реагирует с водой, образуя газ Б легче воздуха.
- Газ Б при взаимодействии с серной кислотой и сульфатом ртути(II) образует органическое вещество В.
- Газ Б можно получать гидрированием, затем полученный газ Г легче воздуха и при его взаимодействии с кислородом образуется вещество В.
- При гидрировании вещества В образуется вещество Д, имеющее только один изомер (вещество Е).
Найти:
- Структурные формулы веществ А, Б, В, Г, Д и Е.
- Уравнения всех описанных реакций.
Решение:
1. Определим вещество А. Поскольку оно реагирует с водой и выделяет газ, вероятно, это кальций карбид (CaC2), который в результате реакции с водой дает ацетилен (C2H2):
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
2. Газ Б - ацетилен (C2H2), он легче воздуха.
3. При пропускании газа Б через горячий водный раствор с серной кислотой и сульфатом ртути(II) происходит реакция, в результате которой образуется винилсульфид (C2H5SH), который далее преобразуется в вещество В:
C2H2 + H2SO4 → C2H5OSO3H (винилсульфид)
4. Газ Г - это этан (C2H6), который получается при гидрировании газа Б:
C2H2 + H2 → C2H6
5. Смесь газа Г и кислорода поглощается раствором CuCl2 и PdCl2, в результате чего также образуется вещество В:
C2H6 + O2 → C2H5OH (виниловый спирт)
6. Теперь займемся гидрированием вещества В, образуя вещество Д. Мы знаем, что вещество В – это виниловый спирт (C2H5OH), и его гидрирование приводит к образованию этилового спирта (C2H5OH).
7. Вещество Е - это тоже этанол (C2H5OH), так как он имеет только один изомер.
Уравнения реакций:
1. Реакция вещества А с водой:
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
2. Реакция газа Б (ацетилен) с серной кислотой:
C2H2 + H2SO4 → C2H5OSO3H
3. Гидрирование газа Б до газа Г (этан):
C2H2 + H2 → C2H6
4. Реакция смеси газа Г с кислородом:
C2H6 + O2 → C2H5OH
5. Гидрирование вещества В (винного спирта):
C2H5OH + H2 → C2H5OH
Ответ:
А: CaC2 (кальций карбид)
Б: C2H2 (ацетилен)
В: C2H5OH (винный спирт)
Г: C2H6 (этан)
Д: C2H5OH (этиловый спирт)
Е: C2H5OH (этанол)