При действии избытка раствора гидроксида натрия на раствор хлорида фениламмония массой 250 г получен анилин, на бромирование которого затрачен бром массой 72 г. Массовая доля хлорида фениламмония в исходном растворе составляла 10%. Определите массовую долю выхода анилина.

Для решения задачи давайте последовательно разберемся с каждым этапом.

1. Масса хлорида фениламмония в растворе:
   Массовая доля хлорида фениламмония в растворе составляет 10%. Из общей массы раствора (250 г) масса хлорида фениламмония будет равна:

   $$m_{\text{хлорида фениламмония}} = 250 \, \text{г} \times 0,10 = 25 \, \text{г}$$

2. Молекулярная масса хлорида фениламмония (C₆H₅NH₃Cl):
   Молекулярная масса хлорида фениламмония определяется как сумма атомных масс его компонентов:

   • C = 12, H = 1, N = 14, Cl = 35,5

   $$M_{\text{хлорида фениламмония}} = 6 \times 12 + 7 \times 1 + 14 + 35,5 = 103,5 \, \text{г/моль}$$

3. Количество вещества хлорида фениламмония:
   Количество вещества хлорида фениламмония можно вычислить по формуле:

   $$n_{\text{хлорида фениламмония}} = \frac{m_{\text{хлорида фениламмония}}}{M_{\text{хлорида фениламмония}}} = \frac{25 \, \text{г}}{103,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,241 \, \text{моль}$$

4. Реакция гидролиза хлорида фениламмония:
   При действии избытка гидроксида натрия происходит реакция замещения, в результате которой образуется анилин (C₆H₅NH₂) и хлорид натрия. Уравнение реакции:

   $$C₆H₅NH₃Cl + OH^- \rightarrow C₆H₅NH₂ + Cl^-$$

   Количество вещества анилина, которое образуется, равно количеству вещества хлорида фениламмония, то есть 0,241 моль.

5. Молекулярная масса анилина (C₆H₅NH₂):
   Молекулярная масса анилина:

   $$M_{\text{анилина}} = 6 \times 12 + 7 \times 1 + 14 = 93 \, \text{г/моль}$$

6. Масса анилина, полученная в реакции:
   Масса анилина будет равна:

   $$m_{\text{анилина}} = n_{\text{анилина}} \times M_{\text{анилина}} = 0,241 \, \text{моль} \times 93 \, \text{г/моль} \approx 22,4 \, \text{г}$$

7. Реакция бромирования анилина:
   Для бромирования анилина требуется определенное количество брома. Согласно задаче, на бромирование анилина затрачено 72 г брома. Масса вещества анилина и брома в реакции находятся в 1:1 молярном соотношении. Теперь определим, сколько моль брома использовалось:

   $$M_{\text{брома}} = 80 \, \text{г/моль}$$

   Количество вещества брома:

   $$n_{\text{брома}} = \frac{72 \, \text{г}}{80 \, \text{г/моль}} = 0,9 \, \text{моль}$$

   Количество молей анилина, которое участвует в реакции, тоже равно 0,9 моль. Это больше, чем было получено (0,241 моль), что означает, что не весь анилин вступает в реакцию с бромом. Следовательно, бром используется не полностью, и масса анилина будет зависеть от его исходного количества.

8. Массовая доля выхода анилина:
   Массовая доля выхода анилина из исходного раствора — это отношение массы полученного анилина (22,4 г) к общей массе исходного раствора (250 г):

   $$\text{Массовая доля анилина} = \frac{22,4 \, \text{г}}{250 \, \text{г}} \times 100\% \approx 8,96\%$$

Ответ: Массовая доля выхода анилина составляет примерно 8,96%.