Уравнение реакции CH4 → CH2Cl → CH3OH → HCOH → HCOOH. Укажите условия осуществления реакций и названия всех веществ.

В этой цепочке, скорее всего, допущена опечатка: должно быть CH₃Cl, а не CH₂Cl, потому что CH₂Cl как обычное устойчивое вещество в такой школьной цепочке не рассматривается. Правильная цепочка:

CH₄ → CH₃Cl → CH₃OH → HCHO → HCOOH

Названия веществ:

CH₄ — метан
CH₃Cl — хлорметан, или метилхлорид
CH₃OH — метанол, или метиловый спирт
HCHO — метаналь, или формальдегид
HCOOH — метановая кислота, или муравьиная кислота

Реакции и условия:

1. Получение хлорметана из метана

Метан подвергают хлорированию. Реакция идет при освещении, то есть под действием ультрафиолетового света:

Условия: хлор, свет / УФ-облучение.
Это реакция замещения: один атом водорода в метане замещается атомом хлора.

Чтобы преимущественно получить именно CH₃Cl, а не продукты дальнейшего хлорирования, метан берут в избытке.

2. Получение метанола из хлорметана

Хлорметан подвергают гидролизу водным раствором щелочи:

Условия: водный раствор NaOH, нагревание.
Если взять спиртовой раствор щелочи, могут идти другие процессы, поэтому здесь нужен именно водный раствор щелочи.

3. Получение формальдегида из метанола

Метанол окисляют оксидом меди(II) при нагревании:

Условия: нагревание, CuO.
Метанол окисляется до альдегида — формальдегида.

Также эту реакцию можно проводить дегидрированием метанола над медью:

4. Получение муравьиной кислоты из формальдегида

Формальдегид окисляют мягким окислителем:

Например, можно записать с оксидом серебра:

Условия: мягкое окисление, например аммиачный раствор оксида серебра с последующим подкислением.

Итоговая схема с условиями:

Полный ответ:

метан → хлорметан → метанол → метаналь / формальдегид → метановая / муравьиная кислота.