номер 5, страница 143 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

5.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$\text{метан} \rightarrow \text{ацетилен} \rightarrow \text{бензол} \rightarrow \text{нитробензол}$

Решение:

Для осуществления цепочки превращений $\text{метан} \rightarrow \text{ацетилен} \rightarrow \text{бензол} \rightarrow \text{нитробензол}$ запишем уравнения реакций и укажем условия их протекания.

1.Получение ацетилена из метана (высокотемпературный пиролиз метана):
При сильном нагревании метана до температуры около $1500\,^\circ\text{C}$ с последующим быстрым охлаждением (закалка) происходит его термическое разложение с образованием ацетилена и водорода: $$2\text{CH}_4 \xrightarrow{1500\,^\circ\text{C}} \text{C}_2\text{H}_2 + 3\text{H}_2\uparrow$$

2.Получение бензола из ацетилена (тримеризация ацетилена, реакция Зелинского):
При пропускании ацетилена над активированным углем при температуре $450\text{–}600\,^\circ\text{C}$ происходит его тримеризация с образованием бензола: $$3\text{C}_2\text{H}_2 \xrightarrow{\text{C}_{\text{акт.}}, \, 500\,^\circ\text{C}} \text{C}_6\text{H}_6$$

3.Получение нитробензола из бензола (реакция нитрования):
При взаимодействии бензола с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты (в качестве катализатора и водоотнимающего средства) образуется нитробензол: $$\text{C}_6\text{H}_6 + \text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4\text{ (конц.)}, \, t^\circ} \text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O}$$