Задача по химии 10-11 класс

43,5% фенола и 56,5% бензойной кислоты. А у тебя какой ответ?

Решение:
М (С6Н5ОН) = 94,11 г/моль;
М (С6Н5СООН) = 122,12 г/моль;
M(Br2) = 159,808 г/моль;
М (NaOH) = 40,00 г/моль;
w%(Br2) = 3,2%;
w%(NaOH)) = 10%;
p(NaOH) = 1,11 г/мл;
m(бромная вода) = 1,5 кг или 1500г.
w%(С6Н5ОН) = ?
w%(С6Н5СООН) = ?

Бензойная кислота с бромной водой не реагирует, не обесцвечивыает раствор бромной воды. Бензойная кислота вступает в реакцию с гидроксидом натрия, как любая кислота, с образованием бензоата натрия.

Ⅰ Рассчитаем массу фенола в смеси

Фенол обесцвечивает раствор бромной выды и при этом образуется трибромфенол:

C6H5OH + 3Br2 = C6H3Br3O + 3HBr

Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль фенола реагирует с 3 моль бромма, т. е. n(С6Н5ОН) = 3n(Br2)

1. Находим массу брома в растворе бромной воды, получим:

m(Br2) = w%(Br2) * m(бромная вода) = 0,032 * 1500 = 48 г.

2. Рассчитаем количество брома, вступившего в реакцию с фенолом, получим:

n(Br2) = m(Br2)/M(Br2) = 48/159,808 = 0,3 моль.

3. Рассчитаем массу фенола в смеси, получим:

m(С6Н5ОН) = n(С6Н5ОН * M(С6Н5ОН) = 3/1n(Br2) * M(С6Н5ОН) = 0,3/3 * 94,11 = 9,411 г.

ⅠⅠ Рассчитаем массу бензойной кислоты в смеси

Бензойная кислота вступает в реакцию с гидроксидом натрия с образованием бензоата натрия:

C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + Н2О

Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль бензойной кислоты реагирует с 1 моль едкого натра, т. е. n(С6Н5СООН) = n(NaOH).

1. Находим массу NaOH в растворе щелочи, получим:

m(NaOH) = w%(NaOH) * V(NaOH) * pp(NaOH) = 0,1 * 72 * 1,11 = 7,992 г.

2. Рассчитаем количество NaOH, вступившего в реакцию с бензойной кислотой, получим:

n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 7,992/40 = 0,2 моль.

3. Рассчитаем массу бензойной кислоты в смеси, получим:

m(С6Н5СООН) = n(С6Н5СООН) * M(С6Н5СООН) = 0,2 * 122,12 = 24,424 г.

ⅠⅠⅠ Рассчитаем массу смеси бензойной кислоты и фенола в смеси

m(смеси) = m(С6Н5СООН) + m(С6Н5ОН) = 9,411 + 24,424 = 33,835 г.

Ⅳ Находим массовую долю фенола в смеси, получим:

w%(С6Н5ОН) = [m(С6Н5ОН) * 100%]/m(смеси) = (9,411 * 100%)/33,835 = 27,81%.

Ⅴ Находим массовую долю бензойной кислоты в смеси, получим:

w%(С6Н5СООН) = 100% - w%(С6Н5ОН) = 100% - 27,81% = 72,19%.

Ответ: w%(С6Н5СООН) = 72,19%; w%(С6Н5ОН) = 27,81%.

Источники:
https://www.liveinternet.ru/users/bakan/page1.shtml
http://kobendin.narod.ru/