Схемы превращений в органической химии
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (11 класс)

Лукьянова Ольга Ивановна

Схемы превращений в органической химии

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл shemy_prevrashcheniy_v_organicheskoy_himii.docx81.96 КБ

Предварительный просмотр:

№1.С помощью каких реакций можно осуществить превращения по схеме:

СН4 → СН3Br → С2Н6 → С2Н5Cl → С2Н5ОН → СН3 СОН → СН3СООН → СН3СООС2Н5

Решение.

        1.           СН4 + Br2 → CH3Br + HBr

2. реакция с металлическим натрием (реакия Вюрца)

2 CH3Br + 2 Na → H3C – CH3  + 2 NaBr

                                          свет

    3.  C2H6 + Cl 2 → CH3CH2 Cl + НCl

 1.      Для превращения галогенпроизводного в спирт  необходимо заменить атом галогена в молекуле на гидроксильную группу, что можно сделать, осуществив реакцию нуклеофильного замещения (гидролиз в щелочной среде):

                                 H2O

С2Н5Cl + KOH → C2H5OH + KCl

5. Для того чтобы превратить спирт в альдегид (см. свойства спиртов или получение карбонильных соединений), нужно увеличить степень окисления атома углерода при функциональной группе, т.е. подействовать мягким (не разрушающих молекулу) окислителем:

                           t

C2H5OH + CuO → CH3 – CHO + Cu + H2O

6. Дальнейшее окисление (см. свойства карбонильных соединений или способы получения карбоновых кислот) приведет к преобразованию альдегидной группы в карбоксильную:

                                      t

CH3 – CHO +2Cu(OН)2 → CH3 – COOH + Cu2O+2H2O

7. Реакции карбоновых кислот со спиртами приводят к образованию сложных эфиров:

                                  H+

 CH3 – COOH + HO – CH2 – CH3 → CH3 – COO – CH2 – CH3 + H2O

№2. С помощью каких реакций можно осуществить превращения по схеме:

СН3СООNa→CH3 – CH3→CH2=CH2→ CH2Br– CH2Br → CH≡CH→KOOC  – COOK

Решение.

  1. Для получения этана из ацетата натрия воспользуемся синтезом Кольбе: электролизом водного раствора соли карбоновой кислоты (см. способы получения алканов):               эл-з
  2.  2СН3СООNa + 2Н2О → CH3 – CH32O   +2NaHCO3

2.     Для превращения этана в этен осуществим реакцию дегидрирования:

                                      t,Ni

                      CH3 – CH3 → CH2=CH2 + Н2

3.     Для получения дигалогеналкана  из алкена воспользуемся реакцией бромирования:

                  CH2=CH2 +Br2→ CH2Br– CH2Br

4.     Для получения этина из дибромэтана необходимо осуществить реакцию дегидрогалогенирования, для этого используют спиртовый раствор КОН:                                     

            CH2Br– CH2Br +2 КОНспирт. р-р→ CH≡CH +2 КВr +2Н2О

5.     Этин обесцвечивает водный раствор KMnO4:

          3CH≡CH +8KMnO4→3KOOC  – COOK +8MnO2 +2КОН +2Н2О

    Введение в молекулу четырех атомов кислорода соответствует потере 8 электронов, поэтому перед MnO2cтавим коэффициент 8. Mn меняет степень окисления от +7 до +4, что соответствует приобретению 3- х  электронов, поэтому перед органическим веществом ставим коэффициент 3.

 Обратите внимание на уравнения реакций 1 и 5: синтез Кольбе и окисление алкинов водным раствором перманганата калия.

Примечание:

В кислой среде перманганат-ион восстанавливается до Mn2+, а этин окисляется до щавелевой кислоты:

5CH≡CH +8KMnO4 +12H2SO4 →5HOOC  – COOH +8MnSO4 +4К2SO4 +12Н2О

 

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

1. ацетат калия  этан   этанол  диэтиловый эфир

2.CaC2→ этин  этанальhello_html_m6cfeac20.gifX1hello_html_5443c394.gifX2hello_html_m7187ac14.gifX3

3.Al4C3hello_html_5ada3088.gifX1hello_html_626d6c44.gifX2hello_html_m5bea4483.gifэтаналь hello_html_m33b48166.gifX3hello_html_m5bea4483.gifX1

4. CaC2этинэтанальhello_html_m6cfeac20.gifX1hello_html_m21ca8ef8.gifX2hello_html_37ee7b45.gifX3

5. CaC2 hello_html_2ce4618a.gifX1 hello_html_m16afd54b.gifX2→ H3C–COOH hello_html_2552d00e.gifX3→ (CH3)2–C=O

6. HChello_html_3f1a7737.gifCHhello_html_m29f6d583.gifX1hello_html_29a9a411.gifCH3COOHhello_html_m578806ce.gifX2hello_html_m75c9d1c8.gifX3hello_html_m14b1fba.gif уксуснаякислота

7.Метилат калияhello_html_5ada3088.gif→ бромметанhello_html_27ede486.gifХ2hello_html_m51397877.gifХ3hello_html_3c1af763.gifэтанальХ4

8. Ацетальдегид  ацетат калия  этановая кислота  этилацетат  ацетат кальция ацетон

9. CH3CHO hello_html_m448b4c11.gifХ1hello_html_30a1cce.gifХ2 этилен → CH3CHO hello_html_m5fbd8401.gifX3

10. CH3COOH→ X1hello_html_m2b5b656.gifС2Hhello_html_m1a0eb8d2.gifX2hello_html_1a2defcb.gifX3hello_html_m215efa8a.gifX4

11. C2H5OHhello_html_42811bdd.gifX1hello_html_26bff807.gifX2hello_html_m602c46e.gifX3hello_html_626d6c44.gifэтин hello_html_m5bea4483.gifC2H4O

12. CH2BrCH2CH2Brhello_html_m1ab193ca.gifX1hello_html_m5f1b83fe.gifX2→ пропенhello_html_m5d8c22e9.gifX3 1,2-дибромпропан

13. CH4hello_html_m5a5a9aab.gifX1 C6H6hello_html_m5b2a53e3.gifX2hello_html_m6cfeac20.gifX3hello_html_m4d122b75.gifX4

14. карбид алюминия hello_html_69a8ce76.gifХ1hello_html_m6bef23f4.gifХ2hello_html_65b54356.gif бензол hello_html_371fed34.gifX3hello_html_m43eb431b.gifX4

15. 1-хлорпропан hello_html_m38c00499.gifХ1hello_html_74e9e2b3.gifX2hello_html_3ca988c9.gifX3hello_html_456426b.gifX2изопропилбензол

16. этенhello_html_67cd79a.gifX1hello_html_m24a7239e.gifX2hello_html_m42e18.gifX3толуолhello_html_m7ea68db6.gifX4

17. C2H4→ C2H4Cl2hello_html_m253ced43.gifX1hello_html_3bd5c8f0.gifX2hello_html_m5ebfc3ab.gifX3hello_html_m415a8f4d.gifC6H5CООН

18. CH3CH2CH2OH→ X1hello_html_m1420599b.gifC6H14hello_html_m19e2b791.gifX2hello_html_46f61245.gifC6H5СН3→ C6H5CООН

19. С2Н2hello_html_m74025e5b.gifХ1→ C6H5С2Н5hello_html_50d1307d.gifX2hello_html_m253ced43.gifX3hello_html_26bff807.gifX4

20. ацетиленhello_html_3d982c8e.gifбензолhello_html_3d982c8e.gif этилбензол hello_html_7d810f6f.gifX1hello_html_3d982c8e.gifX2hello_html_3d982c8e.gifполистирол

21. C6H6→C6H5CH3 C6H5CООН C6H5CООCH3CH3OH(CH3)2O (укажите условия проведения реакций).

22.

hello_html_23962218.gif 

23. C2H2→X1→X2→C6H5CH3→NO2–C6H4–CH3 hello_html_m6cfeac20.gifX3

24. CH3-CH2-CH(CH3)-CH3hello_html_m3c76a1a5.gifX1hello_html_m24a7239e.gifX2hello_html_me6df9d8.gifX1hello_html_6430b7b1.gifX3CO2

25. CH4→ HCHOhello_html_m6d6ec654.gifX1hello_html_6430b7b1.gifX2hello_html_1e3753c.gifX1hello_html_m39c2231b.gifX3

26. пропилацетатhello_html_71068902.gifX1 CH4hello_html_m335b4bd1.gifX2hello_html_m2f68f8e6.gifвинилацетатhello_html_56649a36.gifX3

27. CH3-CH2-CHO hello_html_4796113.gifX1hello_html_44242a9b.gifX2hello_html_m79e61c36.gifX3hello_html_m5ffc3920.gifX4hello_html_2307bdb1.gifX5

28. Ацетат калия hello_html_7d87e7e6.gifXhello_html_m59b5401b.gifXhello_html_m39a60add.gifXhello_html_m7ea68db6.gifXhello_html_m28ac64d2.gifX5

29. этанол hello_html_m330a5fd0.gifХ1hello_html_a5e05fa.gifХ2hello_html_m406c43df.gifAg2C2hello_html_646d1797.gif X2hello_html_2f854d85.gifX3

30. C6H6→C6H5-CH(CH3)2hello_html_m36a53bda.gifX1hello_html_m61879faf.gifX2hello_html_28840129.gifX3hello_html_6bedef3e.gifX4

 

 

 

 

Ответы на задания практической части:

Задание 1

Электролиз раствора ацетата калия:

K(-)   (K+) – не восстанавливается, щелочной металл

         2H2O + 2ē = H2+ 2OH                  | 2

А(+) 2CH3COO–2ē = CH3-CH3 + 2CO2    | 2

Суммарное уравнение:

         2CH3COO + 2H2O = H2+ 2OH + CH3-CH3 + 2CO2

Или   2CH3COOK + 2H2O = H2+ 2KOH + CH3-CH3 + 2CO2

При нагревании этана в присутствии катализатора Ni, Pt, происходит дегидрирование, X – этен: CH3-CH3 hello_html_a5e05fa.gifCH2=CH2 + H2

Следующая стадия – гидратация этена:

CH2=CH2 + H2Ohello_html_a5e05fa.gifCH3-CH2OH;

Перманганат калия в кислой среде – сильный окислитель и окисляет спирты до карбоновых кислот:

5C2H5OH + 4KMnO4 + 6H2SO4 = 5CH3COOH + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 11H2O

Наконец, взаимодействие уксусной кислоты и спирта приведет к образованию сложного эфира:

CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5 + H2O

Задание 2

1) CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

2) C2H2 + H2O  hello_html_6624122c.gifCH3СHO

3) 5CH3СHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

4) 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2

5) (CH3COO)2Ca hello_html_m1172b337.gifCaCO3 + (CH3)2CO

Задание 3

1) Al4C3 + 12H2O= 3CH4 + 4 Al(OH)3

2) 2 CH4C2H2 + 3H2

3) C2H2 + H2O  hello_html_6624122c.gifCH3СHO

4) 3CH3СHO + 2KMnO4 + 3H2O → 2CH3COOK+ CH3COOH+ 2MnO2 + H2O

5) CH3COOK + KOHhello_html_m1172b337.gifCH+ K2CO3

Задание 4

1) CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

2) C2H2 + H2O  hello_html_6624122c.gifCH3СHO

3) 5CH3СHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

4) 2CH3COOH + Cl2 hello_html_m21ca8ef8.gifCH2ClCOOH + HCl

5) CH2ClCOOH + NH3 CH2(NH2)COOH + HCl

20)  CaC2 hello_html_2ce4618a.gifX1 hello_html_m16afd54b.gifX2→ H3C–COOH hello_html_2552d00e.gifX3→ (CH3)2–C=O

Задание 5

1) CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

2) Н-СС-Н hello_html_m3cda6102.gifH3C – COH 

3) H3C–COH +2Сu(ОН)2 → H3C–COOH +Сu2О + 2Н2О   

4) 2H3C–COOH + Ba(OH)2 →(СН3COO)2Ba + 2Н2О

5) (СН3COO)2Ba (к) hello_html_m1172b337.gif(CH3)2–C=O + BaCO3  

Задание 6

1) Н-СС-Н hello_html_m3cda6102.gifH3C – COH

2) 5CH3СHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

3) H3C–COOH + NaOH→СН3COONa + Н2О

4) СН3COONa + CH3I СН3COOCH3 + NaI

5) СН3COOCH3 + H2hello_html_m19eff5fe.gifCH3COOH + CH3OH

Задание 7

1) CH3OK+ H2hello_html_mc3a062d.gifKOH + CH3OH

2) CH3OH + HBr hello_html_mc3a062d.gifCH3Br + H2O

3) 2CH3Br + 2Na hello_html_m1f4c5405.gifС2H6 + 2NaBr

4) С2Hhello_html_a5e05fa.gifC2H4 + H2

5) 2C2H4  + O2 hello_html_m1b0c8aaf.gif2CH3CHO

Задание 8

Ацетальдегид ацетат калия этановая кислота этилацетат ацетат кальция ацетон.Перепишем:

CH3CHO CH3COOK CH3COOH CH3COOC2H(CH3COO)2Ca (CH3)2CO

Тип реакции может подсказать сравнение состава исходного и получаемого веществ. Так, для первого превращения видно, что необходимо окислить альдегид в щелочной среде, например:

CH3CHO + 2KMnO4 + 3KOH CH3COOK + 2K2MnO4 + 2H2O

CH3COOK + HCl = CH3COOH + KCl

CH3COOH + C2H5OH hello_html_m122dd1d4.gif CH3COOC2H5 + H2O

Чтобы из эфира получить ацетат, надо провести его гидролиз в щелочной среде, причем в качестве щелочи взять гидроксид кальция:

2CH3COOC2H5 + Ca(OH)2 hello_html_m707c34fc.gif (CH3COO)2Ca + 2C2H5OH

Особую сложность может вызвать последнее превращение, поскольку способы получения кетонов в базовом курсе химии обычно не рассматриваются. Для его осуществления проводят пиролиз (термическое разложение) ацетата кальция:

(CH3COO)2Ca hello_html_m707c34fc.gif (CH3)2CO + CaCO3

Задание 9

1) CH3CHO + H2hello_html_6b5d7999.gif C2H5OH

2) C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O

3) C2H5Br + KOH (спирт) C2H4 + KBr + H2O

4) 2C2H4 + O2hello_html_m25fc0241.gif2 CH3CHO

5) CH3CHO + Ag2O + NH3 CH3COONH4 + 2Ag

Задание 10:

1) CH3COOH + KOH CH3COOK + H2O

2) CH3COOK + 2H2Ohello_html_m2b5b656.gif H2+ 2KOH + CH3-CH3 + 2CO2

3) CH3-CH3 + Cl2hello_html_m4639118e.gif CH3-CH2Cl + HCl

4) CH3-CH2Cl + NaOH (водн) CH3-CH2-OH +NaCl

5) 2CH3-CH2-OHhello_html_m215efa8a.gifH2O + CH3-CH2-O-CH2-CH3

Задание 11

1) C2H5OHhello_html_42811bdd.gifCH2=CH+ H2O

2) 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2hello_html_m1dd020f5.gif3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

3) CH2OH-CH2OH + 2HBrhello_html_m66e7fe6b.gifCH2BrCH2Br +2H2O

4) CH2BrCH2Br +2KOH (спирт) hello_html_m66e7fe6b.gifН-СС-Н + 2H2O +2KBr

5) Н-СС-Н  +H2Ohello_html_370f94cf.gif

Задание 12

1) CH2BrCH2CH2Br + Znhello_html_m66e7fe6b.gif CH2=CH2CH3 + ZnCl2

2) CH2=CH2CH3+ HBrhello_html_m66e7fe6b.gif CH3-CH2BrCH3

3) CH3-CH2BrCH3 +KOH (спирт) CH2=CH2CH3 + KBr

4) CH2=CH2CH3hello_html_m5d8c22e9.gifCH2(OH)-CH(OH)-CH3

5) CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + 2HBr hello_html_m791e0985.gifCH2BrCH2BrCH3 + 2H2O

Задание 13

1) 2CH4 hello_html_63d8d765.gifC2H2 + 3H2

2) 3C2H2hello_html_m7f308f55.gif C6H6

3) C6H6 + CH3Clhello_html_139a9f40.gif C6H5CH3 + HCl

4) C6H5CH3hello_html_m6cfeac20.gif C6H5-COOH

5) C6H5-COOHhello_html_m4d122b75.gif C6H5-COOC2H5 +H2O

Задание 14

1) Al4C3 + 12H2O= 3CH4 + 4 Al(OH)3

2) 2CH4 hello_html_m6bef23f4.gifC2H2 + 3H2

3) 3C2H2hello_html_m24390dda.gif C6H6

4) C6H6 + CH3Clhello_html_139a9f40.gif C6H5CH3 + HCl

5) C6H5CH+ Cl2 hello_html_m105dfd65.gifC6H5CH2Cl +HCl


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Схемы превращений веществ в органической химии - УГЛЕВОДОРОДЫ

Презентация к факультативным занятиям, к обобщающему уроку по теме "Углеводороды"  в  10 классе....

химия 11кл. Решение качественных и расчетных задач, схем превращений.

Решение качественных и расчетных задач, схем превращений....

Учебные схемы (опорные конспекты, логико-структурные схемы, схемы-программы, обобщающие и проверочные опорные конспект) по органической химии

Опорные конспекты, логико-структурные схемы, схемы-программы, обобщающие  и проверочные опорные конспекты для оптимизации процесса обучения. Учебные схемы позволяют развивать мыслительные операци...

Опорные схемы по органической химии

Необходимы для лучшего запоминания химических свойст веществ разных классов....

СБОРНИК ЕГЭ-20.Органическая химия. Цепочки химических превращений

В сборнике представлены цепочки химических превращений, аналогичные заданию 33 в КИМ ЕГЭ-2020...

СБОРНИК ЕГЭ-21.Органическая химия. Цепочки химических превращений

В сборнике представлены цепочки химических превращений (упражнение 32 ЕГЭ-22)...

Превращения веществ в органической химии

Задания - тренажер по подготовке к ЕГЭ...