40 задач в формате КИМ. Решите сами, затем откройте ответ и разбор — или проходите их по одной в тренажёре выше, с проверкой и подсказками.
Задача 1 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые обесцвечивают бромную воду.
- этан
- этен
- бензол
- пропин
- метан
Ответ и разбор
Ответ: 24
Бромная вода обесцвечивается непредельными углеводородами: бром присоединяется по кратной связи. Предельные углеводороды и бензол с ней при обычных условиях не реагируют.
Тип реакции: электрофильное присоединение.
CH₂=CH₂ —(Br₂ (водный раствор); обычные условия)→ CH₂Br—CH₂Br
Бром присоединяется по месту разрыва π-связи. Оранжевая окраска раствора исчезает — это качественная реакция на кратную связь.
Задача 2 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с водородом в присутствии катализатора.
- этен
- этан
- ацетилен
- метан
- пропан
Ответ и разбор
Ответ: 13
Гидрирование возможно там, где есть кратная связь. Предельные углеводороды водород присоединять не могут — все валентности углерода уже заняты.
Тип реакции: гидрирование (присоединение).
CH≡CH —(H₂; кат. Ni, t°)→ CH₂=CH₂
CH₂=CH₂ —(H₂; кат. Ni, t°)→ CH₃—CH₃
Гидрирование идёт ступенчато: сначала тройная связь становится двойной, затем одинарной.
Задача 3 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые вступают в реакцию замещения с хлором на свету.
- метан
- этан
- этен
- ацетилен
- бутадиен-1,3
Ответ и разбор
Ответ: 12
Для предельных углеводородов характерно замещение: свободных валентностей нет, поэтому хлор может только вытеснить водород. Непредельные вместо этого присоединяют хлор по кратной связи.
Тип реакции: радикальное замещение.
CH₄ —(Cl₂; hν (свет))→ CH₃Cl + HCl
Реакция идёт по свободнорадикальному механизму и не останавливается на первой стадии: при избытке хлора получаются CH₂Cl₂, CHCl₃ и CCl₄.
Задача 4 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при гидратации образуют спирт.
- этен
- пропен
- этан
- метан
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Присоединение воды по двойной связи даёт спирт. Это промышленный способ получения этанола. Предельные углеводороды и бензол воду не присоединяют.
Тип реакции: гидратация.
CH₂=CH₂ —(H₂O; H₃PO₄, t°, p)→ CH₃—CH₂—OH
Промышленный способ получения этанола из этилена. У несимметричных алкенов направление задаёт правило Марковникова.
Задача 5 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые обесцвечивают водный раствор перманганата калия.
- этен
- ацетилен
- метан
- этан
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Мягкое окисление перманганатом идёт по кратной связи: раствор обесцвечивается и выпадает бурый осадок MnO₂. Предельные углеводороды и бензол в этих условиях устойчивы.
Тип реакции: мягкое окисление (реакция Вагнера).
CH₂=CH₂ —(KMnO₄, H₂O; холод, нейтральная среда)→ CH₂OH—CH₂OH
Продукт — двухатомный спирт этиленгликоль. Фиолетовая окраска исчезает, выпадает бурый MnO₂ — качественная проба на кратную связь.
Задача 6 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с аммиачным раствором оксида серебра с образованием осадка.
- ацетилен
- пропин
- этен
- бутин-2
- этан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Реагируют только алкины с тройной связью на конце цепи: водород при таком атоме подвижен и замещается на серебро. У бутина-2 тройная связь внутри цепи, подвижного водорода нет.
Тип реакции: замещение подвижного водорода.
CH₃—C≡CH —(Ag₂O в NH₃·H₂O; обычные условия)→ CH₃—C≡CAg↓
Водород при sp-гибридизованном атоме заметно кислый. Это качественная реакция именно на концевую тройную связь.
Задача 7 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые вступают в реакцию полимеризации.
- этен
- пропен
- этан
- метан
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Полимеризация требует кратной связи: она раскрывается, и звенья соединяются в цепь. Предельные углеводороды и бензол полимеров не образуют.
Тип реакции: полимеризация.
n CH₂=CH₂ —(кат.; t°, p)→ (—CH₂—CH₂—)ₙ
π-связь раскрывается, освободившиеся валентности связывают мономеры в длинную цепь полиэтилена.
Задача 8 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с бромом только при нагревании в присутствии катализатора.
- бензол
- толуол
- этен
- ацетилен
- пропен
Ответ и разбор
Ответ: 12
Ароматическое кольцо устойчиво и вступает в замещение, а не присоединение, причём нужен катализатор — бромид железа(III). Непредельные углеводороды присоединяют бром сразу, без всяких условий.
Тип реакции: электрофильное замещение.
C₆H₆ —(Br₂; кат. FeBr₃, t°)→ C₆H₅Br + HBr
Ароматическая система устойчива, и молекуле выгоднее сохранить кольцо, отдав атом водорода, чем разорвать сопряжение присоединением.
Задача 9 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при гидратации по реакции Кучерова дают альдегид или кетон.
- ацетилен
- пропин
- этен
- этан
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Реакция Кучерова — гидратация алкинов на солях ртути(II). Ацетилен даёт уксусный альдегид, остальные алкины — кетоны. Гидратация алкенов приводит к спиртам, а не к карбонильным соединениям.
Тип реакции: гидратация алкинов (реакция Кучерова).
CH≡CH —(H₂O; HgSO₄, H₂SO₄)→ CH₃—CHO
Сначала образуется неустойчивый виниловый спирт CH₂=CH—OH, который сразу перегруппировывается в альдегид.
Задача 10 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с водным раствором щёлочи с образованием спирта.
- хлорэтан
- 1,2-дихлорэтан
- этан
- этен
- метан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Галогенопроизводные при действии водного раствора щёлочи гидролизуются, и атом галогена замещается на гидроксогруппу. Углеводороды со щёлочью не реагируют.
Тип реакции: нуклеофильное замещение.
CH₃—CH₂Cl —(NaOH (водный раствор); t°)→ CH₃—CH₂OH + NaCl
Важно различать условия: водный раствор щёлочи даёт спирт, а спиртовой раствор — алкен за счёт отщепления HCl.
Задача 11 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые образуются при дегидрировании бутана.
- бутен-1
- бутадиен-1,3
- бутан
- пропен
- метан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Дегидрирование отщепляет водород, повышая ненасыщенность. Из бутана последовательно получаются бутен и бутадиен-1,3 — на этом основано промышленное производство синтетического каучука.
Тип реакции: дегидрирование.
CH₃—CH₂—CH₂—CH₃ —(−H₂; кат. Cr₂O₃, t°)→ CH₂=CH—CH₂—CH₃
CH₂=CH—CH₂—CH₃ —(−H₂; кат., t°)→ CH₂=CH—CH=CH₂
Способ Лебедева: из бутана получают бутадиен-1,3 — мономер для синтетического каучука.
Задача 12 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с металлическим натрием с выделением водорода.
- этанол
- фенол
- диметиловый эфир
- этан
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Натрий вытесняет водород из гидроксогруппы. Она есть у спиртов и у фенола. В простом эфире подвижного водорода нет, у углеводородов тем более.
Тип реакции: замещение подвижного водорода.
CH₃—CH₂—OH —(Na; обычные условия)→ CH₃—CH₂—ONa + ½H₂↑
Связь O—H полярна, водород при кислороде подвижен. Продукт — алкоголят натрия, он полностью гидролизуется водой обратно до спирта.
Задача 13 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с раствором гидроксида натрия.
- фенол
- уксусная кислота
- этанол
- диметиловый эфир
- этан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Со щёлочью реагируют вещества с кислотными свойствами. У фенола они слабые, но достаточные, у уксусной кислоты выраженные. Этанол настолько слабая кислота, что со щёлочью не взаимодействует — для него нужен металлический натрий.
Тип реакции: кислотно-основное взаимодействие.
C₆H₅—OH —(NaOH; водный раствор)→ C₆H₅—ONa + H₂O
Бензольное кольцо оттягивает электронную плотность с кислорода, водород становится подвижнее — поэтому фенол, в отличие от спиртов, реагирует со щёлочью.
Задача 14 · базовый уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые дают реакцию серебряного зеркала.
- этаналь
- муравьиная кислота
- уксусная кислота
- этанол
- ацетон
Ответ и разбор
Ответ: 12
Реакцию дают вещества с альдегидной группой. У муравьиной кислоты она есть: её молекула HCOOH содержит фрагмент —CHO. Уксусная кислота и ацетон альдегидной группы не имеют.
Тип реакции: окисление альдегидной группы.
CH₃—CHO —(Ag₂O в NH₃·H₂O; t°)→ CH₃—COONH₄ + 2Ag↓
Серебро восстанавливается до металла и оседает на стенках блестящей плёнкой. Кетоны так не окисляются — в этом и состоит различие альдегидов и кетонов.
Задача 15 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при окислении оксидом меди(II) образуют альдегид.
- этанол
- пропанол-1
- пропанол-2
- 2-метилпропанол-2
- фенол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Альдегид получается только из первичного спирта: у него при углероде с гидроксогруппой есть два атома водорода. Вторичный спирт даёт кетон, третичный в этих условиях не окисляется.
Тип реакции: окисление первичного спирта.
CH₃—CH₂—OH —(CuO; t°)→ CH₃—CHO + Cu + H₂O
Отщепляются два атома водорода: один от гидроксогруппы, другой от того же атома углерода. Чёрный CuO при этом краснеет — восстанавливается до меди.
Задача 16 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при окислении образуют кетон.
- пропанол-2
- бутанол-2
- этанол
- метанол
- фенол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Кетон даёт вторичный спирт: атом с гидроксогруппой связан с двумя углеродами, и после отщепления водорода карбонил оказывается внутри цепи.
Тип реакции: окисление вторичного спирта.
CH₃—CH(OH)—CH₃ —(CuO; t°)→ CH₃—CO—CH₃ + Cu + H₂O
У вторичного спирта при углероде с —OH только один водород, поэтому окисление останавливается на кетоне и дальше не идёт.
Задача 17 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые вступают между собой в реакцию этерификации.
- уксусная кислота
- этанол
- метан
- бензол
- этен
Ответ и разбор
Ответ: 12
Этерификация — это взаимодействие карбоновой кислоты со спиртом в присутствии серной кислоты. Продукт — сложный эфир и вода.
Тип реакции: этерификация.
CH₃—COOH —(C₂H₅OH; H₂SO₄(конц.), t°)→ CH₃—COO—C₂H₅ + H₂O
Кислота отдаёт гидроксогруппу, спирт — атом водорода: вода собирается именно так, что доказано опытами с меченым кислородом. Реакция обратима, серная кислота связывает воду и смещает равновесие вправо.
Задача 18 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с бромной водой без нагревания и катализатора.
- фенол
- этен
- бензол
- этан
- метан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Этен присоединяет бром по двойной связи. Фенол реагирует иначе — замещением сразу в трёх положениях кольца, и без всякого катализатора: гидроксогруппа сильно активирует кольцо. Бензолу же катализатор необходим.
Тип реакции: замещение в активированном кольце.
C₆H₅—OH —(3Br₂ (бромная вода); обычные условия)→ C₆H₂Br₃—OH↓ + 3HBr
Гидроксогруппа отдаёт кольцу неподелённую пару и резко повышает его активность. Выпадает белый осадок 2,4,6-трибромфенола — качественная реакция на фенол.
Задача 19 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые с гидроксидом меди(II) при обычных условиях дают ярко-синий раствор.
- глицерин
- этиленгликоль
- этанол
- метанол
- диметиловый эфир
Ответ и разбор
Ответ: 12
Ярко-синее окрашивание дают только многоатомные спирты с соседними гидроксогруппами: они образуют устойчивый комплекс с медью. Одноатомные спирты с Cu(OH)₂ не реагируют вовсе.
Тип реакции: комплексообразование.
CH₂OH—CHOH—CH₂OH —(Cu(OH)₂; обычные условия)→ глицерат меди(II) + H₂O
Две соседние гидроксогруппы захватывают ион меди в клешню. Голубой осадок растворяется, раствор становится ярко-синим — качественная реакция на многоатомные спирты.
Задача 20 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при нагревании с гидроксидом меди(II) дают красный осадок.
- этаналь
- глюкоза
- ацетон
- этанол
- уксусная кислота
Ответ и разбор
Ответ: 12
Красный осадок Cu₂O образуется при окислении альдегидной группы. Она есть у этаналя и у глюкозы. Ацетон — кетон, в этих условиях не окисляется.
Тип реакции: окисление альдегидной группы.
CH₃—CHO —(2Cu(OH)₂; t°)→ CH₃—COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O
Голубой осадок Cu(OH)₂ превращается в кирпично-красный Cu₂O. Глюкоза даёт ту же реакцию — по ней её и относят к альдегидоспиртам.
Задача 21 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с карбонатом натрия с выделением газа.
- уксусная кислота
- муравьиная кислота
- фенол
- этанол
- глицерин
Ответ и разбор
Ответ: 12
Углекислый газ вытесняется только кислотой более сильной, чем угольная. Карбоновые кислоты сильнее, а фенол слабее — он с карбонатом натрия газа не даёт, хотя со щёлочью реагирует.
Тип реакции: вытеснение слабой кислоты.
2CH₃—COOH —(Na₂CO₃; водный раствор)→ 2CH₃—COONa + H₂O + CO₂↑
Ряд по силе: карбоновая кислота > угольная > фенол > спирт. Реакция идёт только сверху вниз по этому ряду.
Задача 22 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые подвергаются гидролизу.
- метилацетат
- жир
- этанол
- уксусная кислота
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Гидролизуются сложные эфиры: связь —COO— разрывается водой на кислоту и спирт. Жир — тоже сложный эфир, глицерина и высших кислот. Спирты и кислоты гидролизу не подвергаются.
Тип реакции: щелочной гидролиз (омыление).
CH₃—COO—CH₃ —(NaOH; t°, водный раствор)→ CH₃—COONa + CH₃OH
В щелочной среде гидролиз необратим: щёлочь связывает кислоту в соль, и обратная реакция становится невозможной.
Задача 23 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при внутримолекулярной дегидратации образуют алкен.
- этанол
- пропанол-1
- фенол
- уксусная кислота
- диметиловый эфир
Ответ и разбор
Ответ: 12
Отщепление воды от одной молекулы спирта даёт алкен. У фенола гидроксогруппа связана с кольцом и так не отщепляется, у кислоты и эфира механизма для этого нет.
Тип реакции: внутримолекулярная дегидратация.
CH₃—CH₂—OH —(H₂SO₄(конц.); t > 170 °C)→ CH₂=CH₂ + H₂O
Отщепляются гидроксогруппа и водород от соседнего атома углерода. Температура решает всё: выше 170 °C получается алкен, около 140 °C — простой эфир.
Задача 24 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые образуются при щелочном гидролизе метилацетата.
- ацетат натрия
- метанол
- уксусная кислота
- этанол
- метаналь
Ответ и разбор
Ответ: 12
Сложный эфир распадается по связи —COO—: кислотный остаток даёт соль, спиртовой — спирт. Из метилацетата CH₃COOCH₃ получаются ацетат натрия и метанол. Свободная кислота не образуется — её сразу связывает щёлочь.
Тип реакции: щелочной гидролиз сложного эфира.
CH₃—COO—CH₃ —(NaOH; t°)→ CH₃—COONa + CH₃OH
Название эфира читается наоборот: «метилацетат» — метиловый спирт и уксусная кислота. Это подсказывает, какие продукты получатся.
Задача 25 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с натрием, но не реагируют с раствором гидроксида натрия.
- этанол
- пропанол-1
- фенол
- уксусная кислота
- метилацетат
Ответ и разбор
Ответ: 12
Спирты — крайне слабые кислоты: щёлочь их не трогает, но активный металл водород вытесняет. Фенол и уксусная кислота реагируют и с натрием, и со щёлочью, поэтому условию не отвечают.
Тип реакции: сравнение кислотных свойств.
CH₃—CH₂—OH —(Na; реакция идёт)→ CH₃—CH₂—ONa + ½H₂↑
CH₃—CH₂—OH —(NaOH; реакция не идёт)→ CH₃—CH₂—OH
Спирт слабее воды как кислота, поэтому щёлочь отнять у него водород не может, а металлический натрий — может.
Задача 26 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые обесцвечивают подкисленный раствор перманганата калия.
- этен
- толуол
- бензол
- этан
- метан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Толуол окисляется по боковой цепи: метильная группа превращается в карбоксильную. Сам бензол устойчив — без заместителя окислять нечего. Этен окисляется по двойной связи.
Тип реакции: жёсткое окисление боковой цепи.
C₆H₅—CH₃ —(KMnO₄, H₂SO₄; t°)→ C₆H₅—COOH
Кольцо в этих условиях не разрушается, окисляется только заместитель. Причём любая боковая цепь превращается именно в группу —COOH, независимо от её длины.
Задача 27 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при взаимодействии с водородом превращаются в спирты.
- этаналь
- ацетон
- уксусная кислота
- этен
- метан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Восстановление карбонильной группы даёт спирт: альдегид переходит в первичный, кетон — во вторичный. Этен при гидрировании даёт этан, а не спирт.
Тип реакции: восстановление карбонильной группы.
CH₃—CO—CH₃ —(H₂; кат. Ni, t°)→ CH₃—CH(OH)—CH₃
Реакция обратна окислению спиртов: альдегид ⇄ первичный спирт, кетон ⇄ вторичный спирт.
Задача 28 · средний уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с гидроксидом меди(II).
- уксусная кислота
- глицерин
- этанол
- диметиловый эфир
- этан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Гидроксид меди(II) растворяют кислоты — как обычное нерастворимое основание — и многоатомные спирты, за счёт комплексообразования. Одноатомные спирты и эфиры с ним не реагируют.
Тип реакции: два разных механизма растворения Cu(OH)₂.
2CH₃—COOH —(Cu(OH)₂; нейтрализация)→ (CH₃COO)₂Cu + 2H₂O
CH₂OH—CHOH—CH₂OH —(Cu(OH)₂; комплексообразование)→ глицерат меди(II) + H₂O
Внешне похоже — осадок в обоих случаях растворяется, но с кислотой получается обычная соль, а с глицерином — ярко-синий комплекс.
Задача 29 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите все углеводороды, при окислении которых перманганатом калия в кислой среде образуется углекислый газ.
- этен
- пропен
- пентан
- бутен-2
- 2-метилбутен-1
Ответ и разбор
Ответ: 125
При жёстком окислении цепь разрывается по двойной связи. Углекислый газ получается из концевого фрагмента =CH₂: у него нет заместителей, и окисление идёт до конца. У бутена-2 двойная связь внутри цепи, поэтому образуются только кислоты. Пентан в этих условиях устойчив.
Тип реакции: жёсткое окисление с разрывом цепи.
CH₃—CH=CH₂ —(KMnO₄, H₂SO₄; t°)→ CH₃—COOH + CO₂↑ + H₂O
Фрагмент =CH₂ окисляется до CO₂, фрагмент =CH— до карбоновой кислоты, а фрагмент =C(CH₃)— до кетона. Достаточно посмотреть, что стоит у каждого атома двойной связи.
Задача 30 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при гидратации образуют преимущественно вторичный спирт.
- пропен
- бутен-1
- этен
- метан
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
По правилу Марковникова водород присоединяется к более гидрированному атому углерода, а гидроксогруппа — к менее гидрированному. У пропена и бутена-1 это второй атом цепи, поэтому получается вторичный спирт. Этен симметричен и даёт только первичный.
Тип реакции: гидратация по правилу Марковникова.
CH₃—CH=CH₂ —(H₂O; H₃PO₄, t°)→ CH₃—CH(OH)—CH₃
Водород идёт туда, где водорода больше. Причина в устойчивости промежуточного карбокатиона: вторичный устойчивее первичного.
Задача 31 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при обработке спиртовым раствором щёлочи образуют алкен.
- хлорэтан
- 2-хлорпропан
- этанол
- этан
- уксусная кислота
Ответ и разбор
Ответ: 12
Спиртовой раствор щёлочи отщепляет от галогенопроизводного галогеноводород, и образуется кратная связь. Водный раствор той же щёлочи дал бы спирт — условия решают всё.
Тип реакции: отщепление (дегидрогалогенирование).
CH₃—CHCl—CH₃ —(KOH (спиртовой раствор); t°)→ CH₃—CH=CH₂ + KCl + H₂O
Отщепление идёт по правилу Зайцева: водород уходит от наименее гидрированного соседнего атома, поэтому образуется более разветвлённый алкен.
Задача 32 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, при щелочном гидролизе которых образуются спирт и соль карбоновой кислоты.
- этилацетат
- тристеарат глицерина
- хлорэтан
- диметиловый эфир
- этанол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Такие продукты даёт только гидролиз сложного эфира. Хлорэтан при гидролизе даёт спирт и обычную неорганическую соль, а простой эфир и спирт не гидролизуются вовсе.
Тип реакции: омыление жира.
(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ —(3NaOH; t°)→ 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃
Получаются мыло и глицерин. Отсюда и название процесса — омыление; на нём построено всё производство твёрдого мыла.
Задача 33 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, присоединение бромоводорода к которым идёт по правилу Марковникова.
- пропен
- бутен-1
- этен
- бутен-2
- пропан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Правило работает только для несимметричных алкенов. У этена и бутена-2 оба атома двойной связи одинаково замещены, поэтому направление присоединения безразлично и правило теряет смысл.
Тип реакции: электрофильное присоединение.
CH₃—CH=CH₂ —(HBr; обычные условия)→ CH₃—CHBr—CH₃
Образуется 2-бромпропан, а не 1-бромпропан: протон присоединяется к атому с бо́льшим числом водородов, что даёт более устойчивый вторичный карбокатион.
Задача 34 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые могут быть получены дегидратацией этанола.
- этен
- диэтиловый эфир
- этаналь
- уксусная кислота
- этан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Один и тот же спирт при одной и той же серной кислоте даёт разные продукты в зависимости от температуры: около 140 °C вода отщепляется от двух молекул и получается простой эфир, выше 170 °C — от одной, и получается алкен.
Тип реакции: дегидратация: два режима.
2 C₂H₅OH —(H₂SO₄(конц.); t ≈ 140 °C)→ C₂H₅—O—C₂H₅ + H₂O
C₂H₅OH —(H₂SO₄(конц.); t > 170 °C)→ CH₂=CH₂ + H₂O
Запомнить помогает мнемоника: меньше температура — больше молекул в продукте (эфир), больше температура — меньше (алкен).
Задача 35 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые окисляются аммиачным раствором оксида серебра.
- этаналь
- глюкоза
- ацетон
- этанол
- метан
Ответ и разбор
Ответ: 12
Окисляется альдегидная группа. У глюкозы она есть в открытой форме молекулы, поэтому глюкоза даёт серебряное зеркало, а фруктоза в тех же условиях — нет.
Тип реакции: окисление альдегидной группы.
CH₂OH—(CHOH)₄—CHO —(Ag₂O в NH₃·H₂O; t°)→ CH₂OH—(CHOH)₄—COOH + 2Ag↓
Продукт — глюконовая кислота. Именно наличие группы —CHO позволяет относить глюкозу к альдегидоспиртам.
Задача 36 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые обесцвечивают бромную воду, но не реагируют с натрием.
- этен
- пропин
- этанол
- фенол
- уксусная кислота
Ответ и разбор
Ответ: 12
Условие отсекает сразу по двум признакам: нужна кратная связь, но не должно быть подвижного водорода. Этанол, фенол и уксусная кислота с натрием реагируют, а бромную воду при этом не обесцвечивают — кроме фенола, который её обесцвечивает, но с натрием тоже реагирует.
Тип реакции: присоединение по тройной связи.
CH₃—C≡CH —(2Br₂; обычные условия)→ CH₃—CBr₂—CHBr₂
Тройная связь присоединяет две молекулы брома. Подвижного водорода при кислороде в молекуле нет, поэтому натрий с ней не реагирует.
Задача 37 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые вступают в реакцию поликонденсации друг с другом.
- фенол
- формальдегид
- этен
- этан
- бензол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Поликонденсация отличается от полимеризации тем, что помимо полимера выделяется побочное вещество — здесь вода. Фенол и формальдегид дают фенолформальдегидную смолу.
Тип реакции: поликонденсация.
n C₆H₅OH + n HCHO —(кат.; t°)→ фенолформальдегидная смола + n H₂O
Кратных связей у фенола для полимеризации нет, зато есть подвижные атомы водорода в кольце — соединение идёт через них с отщеплением воды.
Задача 38 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при нагревании с концентрированной серной кислотой до 140 °C образуют простой эфир.
- этанол
- пропанол-1
- фенол
- уксусная кислота
- ацетон
Ответ и разбор
Ответ: 12
Межмолекулярная дегидратация идёт только у спиртов: вода отщепляется от двух молекул, и остатки соединяются через кислород. У фенола гидроксогруппа связана с кольцом и так не реагирует.
Тип реакции: межмолекулярная дегидратация.
2 CH₃—CH₂—CH₂—OH —(H₂SO₄(конц.); t ≈ 140 °C)→ C₃H₇—O—C₃H₇ + H₂O
От одной молекулы уходит гидроксогруппа, от другой — водород. Повышение температуры переключает реакцию на образование алкена.
Задача 39 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите все вещества, которые реагируют с гидроксидом меди(II).
- глицерин
- уксусная кислота
- глюкоза
- этанол
- диметиловый эфир
Ответ и разбор
Ответ: 123
Гидроксид меди(II) реагирует с многоатомными спиртами (комплекс), с кислотами (нейтрализация) и с альдегидами при нагревании (окисление). Глюкоза подходит сразу по двум признакам: у неё есть и несколько гидроксогрупп, и альдегидная группа.
Тип реакции: три разных взаимодействия с Cu(OH)₂.
CH₂OH—(CHOH)₄—CHO —(Cu(OH)₂; без нагревания)→ ярко-синий раствор
CH₂OH—(CHOH)₄—CHO —(2Cu(OH)₂; при нагревании)→ CH₂OH—(CHOH)₄—COOH + Cu₂O↓
Глюкоза даёт обе реакции, и это прямое доказательство того, что в её молекуле есть и гидроксогруппы, и альдегидная группа.
Задача 40 · сложный уровень
Из предложенного перечня выберите два вещества, при окислении которых образуется соединение, дающее реакцию серебряного зеркала.
- этанол
- метанол
- пропанол-2
- 2-метилпропанол-2
- фенол
Ответ и разбор
Ответ: 12
Серебряное зеркало даёт альдегид, а альдегид получается при окислении первичного спирта. Вторичный спирт даёт кетон, который так не окисляется, третичный не окисляется вовсе.
Тип реакции: окисление в две ступени.
CH₃—OH —(CuO; t°)→ H—CHO + Cu + H₂O
H—CHO —(Ag₂O в NH₃·H₂O; t°)→ HCOONH₄ + 2Ag↓
Метанол — единственный спирт, дающий при окислении не альдегид с радикалом, а простейший формальдегид.