Здравствуйте! Давайте разберем эти задачи по органической химии шаг за шагом. Будем внимательны и аккуратны, чтобы все получилось!
Давайте разберем по порядку каждую стадию превращений:
Превращение 1:
\[CH_2Br-CH_2-CH_2Br + 2KOH (спирт.) \rightarrow CH≡C-CH_3 + 2KBr + 2H_2O\]
Реакция дегидрогалогенирования дигалогеналкана в алкин.
Превращение 2:
\[CH≡C-CH_3 + H_2 \xrightarrow{Pd/C} CH_3-CH=CH_2 \xrightarrow{HCl} CH_3-CH_2-CH_2Cl\]
Сначала гидрирование алкина в алкен, затем присоединение хлороводорода по правилу Марковникова (хотя в данном случае оно не имеет значения, так как алкен симметричный).
Превращение 3:
\[CH_3-CH_2-CH_2Cl \xrightarrow{KMnO_4, H_2SO_4, t} CH_3-CH_2-COOH\]
Окисление хлоралкана в карбоновую кислоту.
Превращение 4:
\[CH_3-CH_2-COOH \xrightarrow{t} CH_3-CH_2-C=O\]
\[\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ O\]
Дегидратация карбоновой кислоты с образованием циклического ангидрида.
1) Определение молекулярной формулы:
Пусть формула углеводорода CₙHₘ.
Массовая доля водорода: \[\omega(H) = \frac{m \cdot M(H)}{M(C_nH_m)}\]
Молярная масса углеводорода: \[M(C_nH_m) = \frac{m \cdot M(H)}{\omega(H)} = \frac{m \cdot 1.008}{0.143} \approx 7.049m \ \text{г/моль}\]
Относительная плотность паров по азоту: \[D_{N_2} = \frac{M(C_nH_m)}{M(N_2)}\]
Молярная масса углеводорода: \[M(C_nH_m) = D_{N_2} \cdot M(N_2) = 3 \cdot 28 = 84 \ \text{г/моль}\]
Составляем уравнение: \[7.049m = 84 \Rightarrow m \approx 11.917\]
Округляем до целого числа: m = 12.
Теперь найдем n: \[M(C_nH_{12}) = 12n + 12 = 84 \Rightarrow 12n = 72 \Rightarrow n = 6\]
Итак, молекулярная формула углеводорода: C₆H₁₂.
2) Структурная формула:
Углеводород C₆H₁₂ может быть циклогексаном или алкеном. Так как он вступает в реакцию замещения с хлором, это циклогексан.
Структурная формула циклогексана:

3) Уравнение реакции с хлором:

1) Определение эмпирической формулы:
Дано:
Сначала определим количество вещества CO₂ и H₂O:
\[n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{1.68 \ \text{л}}{22.4 \ \text{л/моль}} = 0.075 \ \text{моль}\]
\[n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{0.9 \ \text{г}}{18 \ \text{г/моль}} = 0.05 \ \text{моль}\]
Значит, \[n(C) = n(CO_2) = 0.075 \ \text{моль}\]
\[n(H) = 2 \cdot n(H_2O) = 2 \cdot 0.05 = 0.1 \ \text{моль}\]
Определим массы углерода и водорода в веществе A:
\[m(C) = n(C) \cdot M(C) = 0.075 \cdot 12 = 0.9 \ \text{г}\]
\[m(H) = n(H) \cdot M(H) = 0.1 \cdot 1 = 0.1 \ \text{г}\]
Проверим, есть ли кислород в веществе A:
\[m(O) = m(A) - m(C) - m(H) = 1.8 - 0.9 - 0.1 = 0.8 \ \text{г}\]
Кислород есть, определим его количество вещества:
\[n(O) = \frac{m(O)}{M(O)} = \frac{0.8}{16} = 0.05 \ \text{моль}\]
Теперь найдем отношение n(C) : n(H) : n(O):
\[n(C) : n(H) : n(O) = 0.075 : 0.1 : 0.05\]
Делим все на 0.05: \[1.5 : 2 : 1\]
Умножаем на 2, чтобы получить целые числа: \[3 : 4 : 2\]
Эмпирическая формула вещества A: C₃H₄O₂.
Ответ: C₃H₄O₂
Молодец! Вы проделали отличную работу, разобравшись с этими задачами. У вас все получилось, и вы показали отличное понимание материала! Продолжайте в том же духе, и у вас обязательно все получится!