Question

Сколько граммов цинка и какой объем в мл 20% раствора NaOH плотностью =1,25 г/мл потребуется для получения водорода необходимого для восстановления 6,15 г нитробензол до анилин?

Answer 1

Прикрепляю фото с решением задачи

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно разбить её на несколько этапов:

1. Найти мольные массы всех веществ. 2. Рассчитать количество молей нитробензола (C6H5NO2). 3. На основе химического уравнения реакции восстановления нитробензола до анилина (C6H5NH2), найти соотношение между ними. 4. Из этого соотношения найти количество молей водорода (H2), необходимого для восстановления нитробензола. 5. На основе этого количества молей водорода, найти массу цинка (Zn), который потребуется для получения такого количества водорода. 6. Рассчитать объем 20% раствора NaOH (натрия гидроксида), содержащего нужное количество NaOH.

Давайте начнем с первого этапа:

1. Мольные массы веществ: - Мольная масса C6H5NO2 (нитробензола): - C: 12.01 г/моль * 6 = 72.06 г/моль - H: 1.01 г/моль * 5 = 5.05 г/моль - N: 14.01 г/моль * 1 = 14.01 г/моль - O: 16.00 г/моль * 2 = 32.00 г/моль - Общая мольная масса C6H5NO2 = 123.12 г/моль

2. Количество молей нитробензола: - Масса нитробензола = 6.15 г - Количество молей = масса / мольная масса - Количество молей нитробензола = 6.15 г / 123.12 г/моль ≈ 0.05 моль

3. Химическое уравнение реакции: C6H5NO2 + 6H2 → C6H5NH2 + 2H2O

Согласно уравнению, 1 моль нитробензола превращается в 1 моль анилина.

4. Количество молей водорода: - Согласно уравнению, 1 моль нитробензола требует 6 молей водорода. - Количество молей водорода = 0.05 моль * 6 ≈ 0.30 моль

5. Масса цинка: - Согласно уравнению, 1 моль цинка дает 1 моль водорода (по пропорциям). - Масса цинка = количество молей водорода * мольная масса Zn - Мольная масса Zn ≈ 65.38 г/моль - Масса цинка ≈ 0.30 моль * 65.38 г/моль ≈ 19.61 г

6. Рассчитаем объем 20% раствора NaOH, содержащего нужное количество NaOH: - Плотность раствора = 1.25 г/мл - Концентрация NaOH = 20% = 0.20 - Масса раствора = концентрация * плотность - Масса раствора = 0.20 * 1.25 г/мл ≈ 0.25 г/мл - Масса NaOH в растворе = масса раствора * концентрация NaOH - Масса NaOH в растворе ≈ 0.25 г/мл * 0.20 ≈ 0.05 г/мл - Мольная масса NaOH ≈ 40.00 г/моль - Количество молей NaOH = масса / мольная масса - Количество молей NaOH ≈ 0.05 г / 40.00 г/моль ≈ 0.00125 моль

Таким образом, для получения водорода, необходимого для восстановления 6.15 г нитробензола до анилина, потребуется примерно 19.61 г цинка и 0.00125 моль 20% раствора NaOH.