Question

1.Предложите три вещества, с которых можно получить хлороводород, нитрат кальция и кислород. Напишите уравнения протекающих реакций (с коэффициентами).

2. Исходя только из оксидов (включая воду) и используя только окислительно-восстановительные реакции, получите: нитрат железа (3+), нитрат меди (2+), нитрат аммония и серную кислоту. Напишите уравнения протекающих реакций (с коэффициентами).

3. Имеются бромид натрия, серебро, сульфат кальция, йодид меди(1+), йодид железа(2+), пероксид водорода и аммиак. Выберите из них 4 вещества и, расходуя только их, получите, не прибегая к электролизу, 3 основания и 4 средние соли. Напишите уравнения протекающих реакций (с коэффициентами).

4. Имеются серная кислота, карбонат магния, цинк, хлорид бария, йодид натрия, бромид хрома(3+) и вода. Выберите из них 4 вещества и, расходуя только их, получите, не прибегая к электролизу, 7 средних солей. Напишите уравнения протекающих реакций (с коэффициентами).

5. Имеются сульфид алюминия, водород и калия перманганат. Используя только эти вещества, получите 3 разные соли одной и той же кислоты. Напишите уравнения протекающих реакций (с коэффициентами).

Answer 1

В ОВР органических веществ с неорганическими органические вещества чаще всего являются восстановителями. Так, при сгорании органического вещества в избытке кислорода всегда образуется углекислый газ и вода. Сложнее протекают реакции при использовании менее активных окислителей. В этом параграфе рассмотрены только реакции представителей важнейших классов органических веществ с некоторыми неорганическими окислителями.

Алкены. При мягком окислении алкены превращаются в гликоли (двухатомные спирты). Атомы-восстановители в этих реакциях – атомы углерода, связанные двойной связью.

Реакция с раствором перманганата калия протекает в нейтральной или слабо щелочной среде следующим образом:

C2H4 + 2KMnO4 + 2H2O  CH2OH–CH2OH + 2MnO2 + 2KOH (охлаждение)

В более жестких условиях окисление приводит к разрыву углеродной цепи по двойной связи и образованию двух кислот (в сильно щелочной среде – двух солей) или кислоты и диоксида углерода (в сильно щелочной среде – соли и карбоната):

1) 5CH3CH=CHCH2CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4  5CH3COOH + 5C2H5COOH + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 17H2O (нагревание)

2) 5CH3CH=CH2 + 10KMnO4 + 15H2SO4  5CH3COOH + 5CO2 + 10MnSO4 + 5K2SO4 + 20H2O (нагревание)

3) CH3CH=CHCH2CH3 + 6KMnO4 + 10KOH  CH3COOK + C2H5COOK + 6H2O + 6K2MnO4 (нагревание)

4) CH3CH=CH2 + 10KMnO4 + 13KOH  CH3COOK + K2CO3 + 8H2O + 10K2MnO4 (нагревание)

Дихромат калия в сернокислотной среде окисляет алкены аналогично реакциям 1 и 2.

Алкины. Алкины начинают окисляются в несколько более жестких условиях, чем алкены, поэтому они обычно окисляются с разрывом углеродной цепи по тройной связи. Как и в случае алканов, атомы-восстановители здесь – атомы углерода, связанные в данном случае тройной связью. В результате реакций образуются кислоты и диоксид углерода. Окисление может быть проведено перманганатом или дихроматом калия в кислотной среде, например:

5CH3C 3.gif (46 bytes) CH + 8KMnO4 + 12H2SO4  5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O (нагревание)

Иногда удается выделить промежуточные продукты окисления. В зависимости от положения тройной связи в молекуле это или дикетоны (R1–CO–CO–R2), или альдокетоны (R–CO–CHO).

Ацетилен может быть окислен перманганатом калия в слабощелочной среде до оксалата калия:

3C2H2 + 8KMnO4 = 3K2C2O4 +2H2O + 8MnO2 + 2KOH

В кислотной среде окисление идет до углекислого газа:

C2H2 + 2KMnO4 +3H2SO4 =2CO2 + 2MnSO4 + 4H2O + K2SO4

Гомологи бензола. Гомологи бензола могут быть окислены раствором перманганата калия в нейтральной среде до бензоата калия:

C6H5CH3 +2KMnO4 = C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O (при кипячении)

C6H5CH2CH3 + 4KMnO4 = C6H5COOK + K2CO3 + 2H2O + 4MnO2 + KOH (при нагревании)

Окисление этих веществ дихроматом или перманганатом калия в кислотной среде приводит к образованию бензойной кислоты.

Спирты. Непосредственным продуктом окисления первичных спиртов являются альдегиды, а вторичных – кетоны.

Образующиеся при окислении спиртов альдегиды легко окисляются до кислот, поэтому альдегиды из первичных спиртов получают окислением дихроматом калия в кислотной среде при температуре кипения альдегида. Испаряясь, альдегиды не успевают окислиться.

3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3CH3CHOuarrow.gif (63 bytes) + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O (нагревание)

Объяснение: