Химия
8 класс
Вопрос
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.
Ответ
С натрием реагируют и этанол, и фенол:
$2C_{2}H_{5}OH + 2Na \rightarrow 2C_{2}H_{5}ONa + H_{2} \uparrow$,
$2C_{6}H_{5}OH + 2Na \rightarrow 2C_{6}H_{5}ONa + H_{2} \uparrow$,
а с гидроксидом калия - только фенол:
$C_{6}H_{5}OH + KOH \rightarrow C_{6}H_{5}OK + H_{2}O$.
$\nu (KOH) = \frac{25 \cdot 1,4 \cdot 0,4}{56} = 0,25 моль = \nu (C_{6}H_{5}OH)$.
Из 0,25 моль фенола в реакции с натрием выделилось $\frac{0,25}{2} = 0,125 моль \: H_{2}$, а всего выделилось $\frac{6,72}{22,4} = 0,3 моль \: H_{2}$. Оставшиеся 0,3 - 0,125 = 0,175 моль $H_{2}$ выделились из этанола, которого израсходовано $0,175 \cdot 2 = 0,35 моль$.
Массы веществ в исходной смеси: $m(C_{6}H_{5}OH) = 0,25 \cdot 94 = 23,5 г, m(C_{2}H_{5}OH) = 0,35 \cdot 46 = 16,1 г$. Массовые доли:
$\omega (C_{6}H_{5}OH) = \frac{23,5}{23,5+16,1} = 0,593$, или 59,3%,
$\omega (C_{2}H_{5}OH) = \frac{16,1}{23,5+16,1} = 0,407$, или 40,7%.
Ответ. 59,3% фенола, 40,7% этанола.