Фенол – это органическое соединение с гидроксильной группой (-OH) присоединенной к ароматическому ядру. Рассмотрим каждое из перечисленных веществ и определим, с какими из них может произойти реакция фенола.
1. Хлор (Cl2) – реагирует с фенолом при образовании хлорфенола. Реакция происходит с замещением одного из водородных атомов фенола на атом хлора. Уравнение реакции: C6H5OH + Cl2 -> C6H5Cl + HCl + H2O.
2. Хлороводород (HCl) – реагирует с фенолом при образовании фенол-хлорида. Реакция происходит аналогично предыдущей, с замещением водорода на атом хлора. Уравнение реакции: C6H5OH + HCl -> C6H5Cl + H2O.
3. Калий (K) – не реагирует напрямую с фенолом. Калий – металл и обычно проявляет реактивность только с водой или кислотами.
4. Гидроксид калия (KOH) – реагирует с фенолом при образовании калиевого фенолата. Реакция происходит с замещением водорода на гидроксильную группу. Уравнение реакции: C6H5OH + KOH -> C6H5OK + H2O.
5. Азотная кислота (HNO3) – реагирует с фенолом при образовании нитрофенола. Реакция происходит с замещением водорода на нитрогруппу (-NO2). Уравнение реакции: C6H5OH + HNO3 -> C6H4(NO2)OH + H2O.
6. Водород (H2) – не реагирует напрямую с фенолом. Водород – газ, и реакции фенола с газообразными веществами в обычных условиях не происходят.
7. Перманганат калия (KMnO4) – реагирует с фенолом при окислении фенола до кининона. Уравнение реакции: C6H5OH + KMnO4 -> C6H4O2 + MnO2 + KOH + H2O.
Итак, фенол будет реагировать с хлором, хлороводородом, гидроксидом калия, азотной кислотой и перманганатом калия.
1) Состав алкенов выражается общей формулой cnh2n. Ответ: 1) cnh2n. Обоснование: общая формула алкенов описывает их состав и позволяет определить количество атомов углерода и водорода в молекуле. В этой формуле n обозначает количество атомов углерода, а 2n обозначает количество атомов водорода, так как каждый атом углерода имеет две свободные валентности, которые заполняются атомами водорода.
2) Формулы только алкенов могут быть записаны в ряду c2h2, c3h4, c4h6. Ответ: 2) c2h2, c3h4, c4h6. Обоснование: ряд алкенов содержит только молекулы, состоящие из углерода и водорода, исключая другие химические элементы.
3) В молекуле этилена атомы углерода находятся в состоянии гибридизации sp2. Ответ: 2) sp2. Обоснование: в молекуле этилена атомы углерода образуют две σ-связи с двумя атомами водорода и одну π-связь между собой. Каждая σ-связь образуется при перекрытии гибридных орбиталей sp2 одного атома углерода с гибридными орбиталями sp2 другого атома углерода. Поэтому атомы углерода в молекуле этилена находятся в гибридизации sp2.
4) В молекуле 2-метилбутена-1 атомы углерода находятся в состоянии гибридизации sp3 и sp2. Ответ: 3) sp3 и sp2. Обоснование: в молекуле 2-метилбутена-1 есть атом углерода, находящийся между двумя группами метила (─CH3) и атомом водорода, который находится в состоянии гибридизации sp3. Остальные атомы углерода образуют две σ-связи с другими атомами углерода и одну π-связь с атомами водорода, находясь в состоянии гибридизации sp2.
5) Последовательность типов гибридизации атомов углерода в молекуле пропена: sp2 – sp – sp3. Ответ: 1) sp2 – sp – sp3. Обоснование: первый атом углерода в молекуле пропена находится в состоянии гибридизации sp2, так как он образует две σ-связи с другими атомами углерода и одну π-связь с атомом водорода. Второй атом углерода находится в состоянии гибридизации sp, так как он образует одну σ-связь с другим атомом углерода и две π-связи с атомами водорода. Третий атом углерода находится в состоянии гибридизации sp3, так как он образует три σ-связи с атомами углерода и атомами водорода.
6) Последовательность типов гибридизации атомов углерода sp3 – sp2 – sp2 – sp3 имеется в молекуле сн3 ─ сн2 ─ сн=сн2. Ответ: 3) сн3 ─ сн2 ─ сн=сн2. Обоснование: в данной молекуле первые и последние атомы углерода находятся в состоянии гибридизации sp3, так как они образуют по три σ-связи с атомами углерода и атомами водорода. Атомы углерода в середине молекулы находятся в состоянии гибридизации sp2, так как они образуют по две σ-связи с атомами углерода и по одной π-связи с атомами углерода.
7) Изомером углеводорода, формула которого сн2=сн ─ сн ─ сн3, │ сн3, является 1) бутен-1. Обоснование: изомеры - это соединения, имеющие одинаковое количество атомов и типы связей, но отличающиеся расположением атомов в пространстве. Формула сн2=сн ─ сн ─ сн3, │ сн3 соответствует бутену-1, так как в данном соединении двойная связь между атомами углерода находится в начале цепи, ближе к первому атому углерода.
8) Пространственные цис-транс-изомеры имеет 2,3-дихлорбутен-2. Ответ: 1) 2,3-дихлорбутен-2. Обоснование: цис- и транс-изомеры являются конфигурационными изомерами, которые различаются расположением заместителей относительно двойной связи в пространстве. В случае 2,3-дихлорбутена-2, хлоры находятся по одну сторону двойной связи, то есть в цис-конфигурации.
9) Механизм реакции взаимодействия бромной воды с этиленом - присоединения, ионный. Ответ: 4) присоединения, ионный. Обоснование: взаимодействие бромной воды с этиленом происходит путем присоединения брома и водорода к двойной связи этилена. Эта реакция является ионной и сопровождается образованием карбокатиона и аниона бромида.
10) Пропен не вступает в реакцию с бромом. Ответ: 3) бромом. Обоснование: пропен (C3H6) является алкеном, который обладает двойной связью между двумя атомами углерода. Пропен не реагирует с бромом (Br2), так как бром не способен добавиться к двойной связи. Однако пропен может реагировать с водородом (H2) и водой (H2O) для образования пропана (C3H8) и пропанола (C3H7OH) соответственно.
