В смесь бензола, фенола и анилина пропустили сухой газообразный хлороводород. При этом выделилось

Ответы на вопрос

Отвечает Катушин Илья.

Решим задачу по шагам.

1. Осадок после пропускания HCl

Из смеси бензола, фенола и анилина только анилин реагирует с HCl с образованием соли:

\text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2 + \text{HCl} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_3\text{Cl} \downarrow

Молярная масса анилин гидрохлорида:

M = 93 + 36{,}5 = 129{,}5 \text{ г/моль}

Количество вещества осадка:

n = \frac{3{,}89}{129{,}5} \approx 0{,}030 \text{ моль}

Значит, анилина в смеси:

n(\text{анилин}) = 0{,}030 \text{ моль}

Масса анилина:

m = 0{,}030 \cdot 93 = 2{,}79 \text{ г}

2. Определение фенола по реакции с NaOH

Фильтрат содержит бензол и фенол (анилин удалён в виде соли).

Дано:

7,2 мл раствора NaOH
ω(NaOH) = 10%
ρ = 1,11 г/мл

Масса раствора:

m_{р-ра} = 7{,}2 \cdot 1{,}11 = 7{,}992 \text{ г}

Масса NaOH:

m = 0{,}7992 \text{ г}

Количество вещества:

n(\text{NaOH}) = \frac{0{,}7992}{40} \approx 0{,}020 \text{ моль}

Фенол реагирует с NaOH 1:1:

\text{C}_6\text{H}_5\text{OH} + \text{NaOH} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{ONa} + \text{H}_2\text{O}

Следовательно:

n(\text{фенол}) = 0{,}020 \text{ моль}

Масса фенола:

m = 0{,}020 \cdot 94 = 1{,}88 \text{ г}

3. Определение бензола по продуктам сгорания

Общее количество газов:

n = \frac{20{,}5}{22{,}4} = 0{,}915 \text{ моль}

Рассмотрим вклад каждого вещества.

Анилин C₆H₇N

\text{CO}_2: 6,\ \text{H}_2\text{O}: 3{,}5,\ \text{N}_2: 0{,}5

Всего: 10 моль газа на 1 моль.

0{,}030 \cdot 10 = 0{,}30 \text{ моль газа}

Фенол C₆H₆O

6\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} = 9 \text{ моль газа}

0{,}020 \cdot 9 = 0{,}18

Сумма:

0{,}30 + 0{,}18 = 0{,}48 \text{ моль}

Бензол

0{,}915 - 0{,}48 = 0{,}435 \text{ моль газа}

На 1 моль бензола приходится 9 моль газов:

n(\text{бензол}) = \frac{0{,}435}{9} \approx 0{,}0483 \text{ моль}

Масса бензола:

m = 0{,}0483 \cdot 78 \approx 3{,}77 \text{ г}

4. Массовые доли компонентов

Общая масса смеси:

2{,}79 + 1{,}88 + 3{,}77 = 8{,}44 \text{ г}

Теперь массовые доли:

Анилин:

\omega = \frac{2{,}79}{8{,}44} \approx 0{,}330 \approx 33{,}0\%

Фенол:

\omega = \frac{1{,}88}{8{,}44} \approx 0{,}223 \approx 22{,}3\%

Бензол:

\omega = \frac{3{,}77}{8{,}44} \approx 0{,}447 \approx 44{,}7\%

Ответ:

бензол — 44,7%
фенол — 22,3%
анилин — 33,0%