Решение: Цепочка превращений ацетата
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: метилацетат \(\xrightarrow{\mathrm{Ca(OH)_2}} X_1 \xrightarrow{t^\circ} X_2 \xrightarrow{\mathrm{H_2,\ Ni}} X_3 \rightarrow \text{пропен} \rightarrow \text{уксусная кислота}. При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Решение по шагам
5 шаговПри действии гидроксида кальция метилацетат подвергается щелочному гидролизу. Образуются ацетат кальция и метанол.
$$2\mathrm{CH_3COOCH_3}+\mathrm{Ca(OH)_2}\rightarrow(\mathrm{CH_3COO})_2\mathrm{Ca}+2\mathrm{CH_3OH}$$При нагревании ацетат кальция подвергается кетонному декарбоксилированию с образованием ацетона.
$$(\mathrm{CH_3COO})_2\mathrm{Ca}\xrightarrow{t^\circ}\mathrm{CH_3COCH_3}+\mathrm{CaCO_3}$$Ацетон гидрируется водородом на никелевом катализаторе до пропан-2-ола.
$$\mathrm{CH_3COCH_3}+\mathrm{H_2}\xrightarrow{\mathrm{Ni}}\mathrm{CH_3CH(OH)CH_3}$$При нагревании пропан-2-ола с концентрированной серной кислотой происходит дегидратация и образуется пропен.
$$\mathrm{CH_3CH(OH)CH_3}\xrightarrow[\,t^\circ\,]{\mathrm{H_2SO_4}}\mathrm{CH_3CH{=}CH_2}+\mathrm{H_2O}$$При окислительном расщеплении пропена образуются уксусная кислота и углекислый газ.
$$2\mathrm{CH_3CH{=}CH_2}+5\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{CH_3COOH}+2\mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}$$X_1=(\mathrm{CH_3COO})_2\mathrm{Ca}, X_2=\mathrm{CH_3COCH_3}, X_3=\mathrm{CH_3CH(OH)CH_3}; далее образуются пропен и уксусная кислота.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают гидролиз метилацетата с образованием уксусной кислоты вместо ацетата кальция.
Нарушают коэффициенты в уравнении реакции ацетата кальция с образованием ацетона.
При гидрировании ацетона получают пропанол-1 вместо пропанола-2.
Записывают присоединение воды к пропену вместо дегидратации пропан-2-ола.
Не учитывают образование углекислого газа при окислительном расщеплении пропена.