В данной схеме превращений ( \text{C}_2\text{H}_2 \xrightarrow{\text{X}} \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} ), веществом X является ацетальдегид ( \text{CH}_3\text{CHO} ). Рассмотрим этот процесс подробнее.
Этап 1: Превращение ацетилена (( \text{C}_2\text{H}_2 )) в ацетальдегид (( \text{CH}_3\text{CHO} ))
Ацетилен может быть превращён в ацетальдегид в реакции гидратации, которая обычно катализируется солями ртути (HgSO₄) в кислой среде. Процесс включает следующие стадии:
[
\text{C}_2\text{H}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Hg}^{2+},\text{H}^+} \text{CH}_3\text{CHO}
]
Это реакция Кучерова, где ацетилен гидратируется, образуя ацетальдегид.
Этап 2: Превращение ацетальдегида (( \text{CH}_3\text{CHO} )) в этанол (( \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} ))
Ацетальдегид может быть восстановлен до этанола при помощи различных восстановителей, таких как водород в присутствии катализатора (например, никеля):
[
\text{CH}_3\text{CHO} + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{Ni}} \text{C}_2\text{H}_5\text{OH}
]
Таким образом, в предложенной схеме превращений веществом X является ацетальдегид (( \text{CH}_3\text{CHO} )), что соответствует варианту 3.
Для полноты анализа рассмотрим другие варианты:
( \text{CH}_3\text{COOH} ) (уксусная кислота):
- Превращение ацетилена в уксусную кислоту не является прямым и требует промежуточных стадий, которые не соответствуют данной схеме.
( \text{C}_2\text{H}_2\text{Cl}_2 ) (1,2-дихлорэтан):
- Дихлорэтан не является прямым предшественником этанола. Его превращение в этанол требовало бы дополнительных и более сложных стадий.
( \text{C}_2\text{H}_6 ) (этан):
- Превращение этана в этанол также не является простым и требует нескольких стадий, например, через хлорирование с последующим гидролизом, что не соответствует данной схеме.
Таким образом, наиболее логичным и химически обоснованным вариантом для вещества X является ( \text{CH}_3\text{CHO} ) (3).