1) Какие последовательные превращения необходимо совершить для превращения метанола в угольную кислоту через метаналь

1) Для превращения метанола в угольную кислоту через метаналь, формиат натрия и муравьиную кислоту, нужно выполнить следующие последовательные превращения:

- Сначала метанол окисляется до метаналя. Для этого метанол реагирует с окислителем, например, кислородом, присутствие катализатора, такого как платина или рутений. Реакцией является окислительно-восстановительная реакция, где метанол превращается в метаналь и образуется вода:

\[ \mathrm{CH_3OH \rightarrow CH_2O + H_2O} \]

- Затем метаналь реагирует с формиатом натрия, образуя муравьиную кислоту. Формиат натрия, \(\mathrm{HCOONa}\), разлагается в водном растворе на ионы формиата и натрия. Метаналь присоединяется к иону формиата, образуя муравьиную кислоту:

\[ \mathrm{HCHO + HCOONa \rightarrow HCOOH + NaOH} \]

- Наконец, муравьиная кислота может быть окислена до угольной кислоты. Для этого муравьиную кислоту окисляют, например, с помощью раствора калийного перманганата \(\mathrm{KMnO_4}\) в кислой среде. Реакцией является окислительно-восстановительная реакция, в результате которой муравьиная кислота превращается в угольную кислоту и образуется вода и двуокись углерода:

\[ \mathrm{HCOOH + KMnO_4 \rightarrow H_2CO_3 + MnO_2 + K_2O} \]

Таким образом, последовательные превращения для превращения метанола в угольную кислоту включают окисление метанола до метаналя, реакцию метаналя с формиатом натрия для образования муравьиной кислоты, а затем окисление муравьиной кислоты до угольной кислоты.

2) Бромметан можно превратить в этанол путем выполнения последовательного замещения брома на гидроксильную группу:

- Сначала бромметан реагирует с натриевым гидроксидом (\(\mathrm{NaOH}\)) в водном растворе. В результате замещения брома на гидроксильную группу образуется бромид натрия и образуется этанол:

\[ \mathrm{CH_3Br + NaOH \rightarrow CH_3OH + NaBr} \]

Таким образом, бромметан может быть превращен в этанол путем реакции соединения с натриевым гидроксидом, где бром замещается гидроксильной группой.

3) Метанол можно получить из муравьиной (метановой) кислоты путем выполнения обратных реакций к тем, которые были описаны выше:

- Сначала муравьиную кислоту можно окислить, например, с помощью раствора калийного перманганата (\(\mathrm{KMnO_4}\)) в кислой среде. В результате окисления муравьиной кислоты образуется угольная кислота:

\[ \mathrm{HCOOH + KMnO_4 \rightarrow H_2CO_3 + MnO_2 + K_2O} \]

- Затем муравьиную кислоту можно преобразовать в формиат натрия путем реакции с натриевым гидроксидом (\(\mathrm{NaOH}\)). Эта реакция приводит к образованию натрия формиата и воды:

\[ \mathrm{HCOOH + NaOH \rightarrow HCOONa + H_2O} \]

- Наконец, формиат натрия (\(\mathrm{HCOONa}\)) может быть преобразован в метанол с помощью реакции обратной распаду формиата натрия. Эта реакция возможна в кислой среде, например, при добавлении сильной минеральной кислоты. В результате обратной реакции получается метанол:

\[ \mathrm{HCOONa \rightarrow CH_3OH} \]

Таким образом, метанол можно получить из метановой (муравьиной) кислоты путем окисления муравьиной кислоты до угольной кислоты, преобразования угольной кислоты в формиат натрия, а затем обратного распада формиата натрия, что приводит к образованию метанола.