Маршрутизатор ничего не отправляет
между подсетями. У пакета есть destination IP. Для этого IP адреса в рамках сегмента сети отправляется широковещательный ARP запрос.
Ничего с большой сетью не произойдет. Для этого и существуют кэшируемые таблицы MAC адресов, коммутаторы вместо концентраторов, маршрутизаторы. Покажите преподавателю хотя бы статью в Вики
https://ru.wikipedia.org/wiki/ARP Если препод очень упоротый, то можете взять книжку Таненбаума или Cisco ICND.