Химия
8 класс
Вопрос
На нейтрализацию смеси массой 50 г, состоящей из бензола, фенола и анилина, потребовалось 49,7 мл 17%-ной соляной кислоты (плотность 1,08 г/мл). При взаимодействии такого же количества смеси с избытком бромной воды образовался осадок массой 99,1 г. Рассчитайте массовые доли веществ в исходной смеси.
Ответ
При действии на смесь соляной кислоты протекает реакция с анилином:
$C_{6}H_{5}NH_{2} + HCl \rightarrow C_{6}H_{5}NH_{3}Cl$.
При этом соляной кислоты было израсходовано
$\nu (HCl) = 49,7 \cdot 1,08 \frac{0,17}{36,5} = 0,25 моль$,
отсюда количество анилина $\nu(C_{6}H_{5}NH_{2}$) также равно 0,25 моль.
С бромной водой осадок образуют анилин и фенол:
$C_{6}H_{5}NH_{2} + ЗBr_{2}(водн) \rightarrow C_{6}H_{2}Br_{3}NH_{2} \downarrow + 3HBr$;
$C_{6}H_{5}OH + ЗBr_{2}(водн) \rightarrow C_{6}H_{2}Br_{3}OH \downarrow + 3HBr$;
Массы образовавшихся осадков составляют:
$m(C_{6}H_{2}Br_{3}NH_{2}) = 0,25 \cdot 330 = 82,5 г$;
$m(C_{6}H_{2}Br_{3}OH) = 99,1 - 82,5 = 16,6 г$
Количество $C_{6}H_{2}Br_{3}OH$:
$\nu (C_{6}H_{2}Br_{3}OH) = \frac{16,6}{331} = 0,05 моль$.
следовательно, количество фенола в смеси $\nu (C_{6}H_{5}OH)$ равно 0,05 моль.
Рассчитаем массовые доли веществ в исходной смеси:
$\omega (C_{6}H_{5}NH_{2}) = 0,25 \frac{93}{50} = 0,465$ (или 46,5%);
$\omega (C_{6}H_{5}OH) = 0,05 \frac{94}{50} = 0,094$ (или 9,4%);
$\omega (C_{6}H_{6}) = 1 - 0,465 - 0,094 = 0,441$ (или 44,1%).
Ответ: 46,5% $C_{6}H_{5}NH_{2}$, 9,4% $C_{6}H_{5}OH$, 44,1% $C_{6}H_{6}$.