Question

Даю 20 баллов за ПОЛНОЕ решение этой задачи. Умоляю. Это очень срочно На смесь фенола и метанола подействовали избытком калия, при этом выделилось 13,44 л водорода (н.у.) для полной нейтрализации этой же смеси потребовалось 20 г 40%-ого раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю фенола в исходной смеси.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

При действии избытка натрия на смесь этилового спирта и фенола выделилось 6,72 л водорода (н.у.). Для полной нейтрализации этой же смеси потребовалось 25 мл 40%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/мл). Определите массовые доли веществ в исходной смеси.

Решение. С натрием реагируют и этанол, и фенол:

2С2Н5ОН + 2Na → 2C2H5ONa + Н2↑,

2С6Н5ОН + 2Na → 2C6H5ONa + Н2↑,

а с гидроксидом калия -только фенол:

С6Н5ОН + KОН → С6Н5ОK + Н2О.

v(KOH) = 25-1,4-0,4 / 56 = 0,25 моль = v(C6H5OH).

Из 0,25 моль фенола в реакции с натрием выделилось 0,25/2 = 0,125 моль Н2, а всего выделилось 6,72/22,4 = 0,3 моль Н2. Оставшиеся 0,3-0,125 = 0,175 моль Н2 выделились из этанола, которого израсходовано 0,175-2 = 0,35 моль.

Массы веществ в исходной смеси: m(С6Н5ОН) = 0,25-94 = 23,5 г, m(С2Н5ОН) = 0,35-46 = 16,1 г. Массовые доли: (С6Н5ОН) = 23,5 / (23,5+16,1) = 0,593, или 59,3%, (С2Н5ОН)= 16,1 /(23,5+16,1) = 0,407, или 40,7%.

Ответ. 59,3% фенола, 40,7% этанола.

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно определить массовую долю фенола в исходной смеси. Давайте разберемся шаг за шагом:

1. Начнем с вычисления количества моль водорода (H2), выделившегося в результате реакции между калием и смесью фенола и метанола.

Для этого воспользуемся законом действующих масс:

Масса водорода = объем водорода (в нормальных условиях) × плотность водорода × молярная масса водорода.

Объем водорода в нормальных условиях составляет 13.44 л.

Плотность водорода (при нормальных условиях) примерно равна 0.0899 г/л.

Молярная масса водорода (H2) равна примерно 2 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать массу водорода:

Масса водорода = 13.44 л × 0.0899 г/л × 2 г/моль = 2.409 г

2. Рассчитаем количество моль водорода:

Количество моль водорода = Масса водорода / Молярная масса водорода = 2.409 г / 2 г/моль = 1.2045 моль

3. Теперь мы должны учесть, что водород образуется в результате реакции между метанолом и калием по следующему уравнению:

2CH3OH + 2K => 2KOH + 2H2

Из уравнения видно, что 2 моль метанола (CH3OH) дают 2 моля водорода (H2). Следовательно, количество моль водорода в данной реакции равно количеству моль метанола.

4. Теперь, выразим количество моль метанола (CH3OH) в 20 г 40%-ого раствора гидроксида натрия:

Масса NaOH = 20 г Концентрация NaOH в растворе = 40%

Сначала найдем количество моль NaOH в растворе, используя его молярную массу (40 г/моль):

Количество моль NaOH = Масса NaOH / Молярная масса NaOH = 20 г / 40 г/моль = 0.5 моль NaOH

Так как по уравнению один моль NaOH реагирует с одним молью CH3OH:

Количество моль CH3OH = 0.5 моль NaOH

5. Теперь мы знаем количество моль CH3OH, которое равно количеству моль водорода (H2).

6. Теперь определим количество моль фенола (C6H5OH) в исходной смеси. Поскольку у нас есть общее количество моль смеси и количество моль CH3OH, то количество моль фенола можно определить как разницу:

Количество моль фенола = Общее количество моль смеси - Количество моль CH3OH = 1.2045 моль - 0.5 моль = 0.7045 моль

7. Теперь мы можем рассчитать массовую долю фенола в исходной смеси:

Массовая доля фенола = (Масса фенола / Общая масса смеси) × 100%

Масса фенола = Количество моль фенола × Молярная масса фенола

Молярная масса фенола (C6H5OH) примерно равна 94 г/моль.

Масса фенола = 0.7045 моль × 94 г/моль = 66.28 г

Теперь рассчитаем общую массу смеси, используя общее количество моль смеси и молярные массы фенола и CH3OH:

Общая масса смеси = (0.7045 моль фенола × 94 г/моль фенола) + (0.5 моль CH3OH × 32 г/моль CH3OH) = 66.28 г + 16 г = 82.28 г

Теперь рассчитаем массовую долю фенола:

Массовая доля фенола = (66.28 г / 82.28 г) × 100% ≈ 80.36%

Итак, массовая доля фенола в исходной смеси составляет примерно 80.36%.