Задание №15 — Основы органической химии
Установите соответствие между схемой реакции и веществом Х, принимающим участие в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | метанол →X формальдегид |
| Б) | метанол →X метилат натрия |
| В) | метанол →X метилформиат |
| Г) | метанол →X диметиловый эфир |
| 1) | Na |
| 2) | NaOH (р-р) |
| 3) | CuO |
| 4) | Cu(OH)2 |
| 5) | HCOOH (H+) |
| 6) | H2SO4 (конц.) |
Правильный ответ
3156
Пояснение
Решение.
Разберем каждую схему превращения метанола (CH3OH) в соответствующее органическое вещество, подбирая подходящий реагент или условия из предложенного списка.
А) Метанол → формальдегид
Превращение спирта в альдегид — это процесс мягкого окисления. Первичные спирты при нагревании с оксидом меди(II) окисляются до альдегидов. При этом черная поверхность оксида меди восстанавливается до красной металлической меди.
Уравнение реакции: CH3OH + CuO → (t°) HCHO + Cu + H2O
Следовательно, вещество Х — CuO (вариант 3).
Б) Метанол → метилат натрия
Метилат натрия (CH3ONa) — это соль спирта (алкоголят). Спирты проявляют очень слабые кислотные свойства и способны реагировать с активными металлами (щелочными и щелочноземельными), но не реагируют со щелочами в водных растворах. Для получения метилата натрия к метанолу нужно добавить металлический натрий.
Уравнение реакции: 2CH3OH + 2Na → 2CH3ONa + H2↑
Следовательно, вещество Х — Na (вариант 1).
В) Метанол → метилформиат
Метилформиат — это сложный эфир, образованный метанолом и муравьиной кислотой (HCOOH). Реакция образования сложного эфира из спирта и кислоты называется реакцией этерификации. Она протекает в присутствии кислотного катализатора (ионов H+).
Уравнение реакции: CH3OH + HCOOH ⇄ (H+) HCOOCH3 + H2O
Следовательно, вещество Х — HCOOH (вариант 5).
Г) Метанол → диметиловый эфир
Диметиловый эфир (CH3-O-CH3) относится к классу простых эфиров. Простые эфиры образуются при межмолекулярной дегидратации спиртов. Этот процесс происходит при нагревании спирта с водоотнимающим средством, чаще всего концентрированной серной кислотой, при температуре ниже 140 °C.
Уравнение реакции: 2CH3OH → (H2SO4 конц., t° < 140 °C) CH3-O-CH3 + H2O
Следовательно, вещество Х — H2SO4 конц. (вариант 6).
Ответ: А — 3, Б — 1, В — 5, Г — 6.
Источник: ФИПИ