К раствору фенола в бензоле добавили избыток бромной воды. Масса выпавшего осадка составила 3,31 г.

Ответы на вопрос

Отвечает Костина Карина.

Для решения задачи нужно определить массовую долю фенола в растворе. Разберем пошагово:

Осадок, выпавший при взаимодействии фенола с бромной водой, – это 2,4,6-трибромфенол (C₆H₂Br₃OH). Его масса $m_{\text{осадка}} = 3,31 \, \text{г}$ .
Масса раствора фенола равна массе, использованной для сжигания.
Образовавшийся CO₂ поглощается раствором NaOH: $V_{\text{NaOH}} = 108,2 \, \text{мл}$ , массовая доля NaOH $= 20\%$ , плотность раствора $= 1,22 \, \text{г/мл}$ .

Массовую долю фенола в растворе.

Молярная масса трибромфенола:

M(C₆H₂Br₃OH) = 12 \cdot 6 + 1 \cdot 2 + 80 \cdot 3 + 16 + 1 = 330 \, \text{г/моль}.

Количество вещества трибромфенола:

n_{\text{осадка}} = \frac{m_{\text{осадка}}}{M(C₆H₂Br₃OH)} = \frac{3,31}{330} \approx 0,01 \, \text{моль}.

В реакции замещения фенола бромом на один молекулу фенола приходится одна молекула трибромфенола. Значит, количество фенола:

n_{\text{фенола}} = n_{\text{осадка}} = 0,01 \, \text{моль}.

Фенол при сгорании полностью превращается в CO₂ и H₂O:

C₆H₅OH + 7O₂ \rightarrow 6CO₂ + 3H₂O.

На 1 моль фенола образуется 6 моль CO₂. Значит, количество CO₂:

n_{\text{CO₂}} = n_{\text{фенола}} \cdot 6 = 0,01 \cdot 6 = 0,06 \, \text{моль}.

Реакция поглощения CO₂ раствором NaOH:

CO₂ + 2NaOH \rightarrow Na₂CO₃ + H₂O.

На 1 моль CO₂ требуется 2 моль NaOH. Количество NaOH:

n_{\text{NaOH}} = n_{\text{CO₂}} \cdot 2 = 0,06 \cdot 2 = 0,12 \, \text{моль}.

Молярная масса NaOH:

M(NaOH) = 40 \, \text{г/моль}.

Масса NaOH:

m_{\text{NaOH}} = n_{\text{NaOH}} \cdot M(NaOH) = 0,12 \cdot 40 = 4,8 \, \text{г}.

Массовая доля NaOH в растворе $w = 20\%$ , плотность $\rho = 1,22 \, \text{г/мл}$ . Масса раствора:

m_{\text{р-ра}} = V \cdot \rho = 108,2 \cdot 1,22 = 132,004 \, \text{г}.

Проверим массу NaOH:

w = \frac{m_{\text{NaOH}}}{m_{\text{р-ра}}}, \quad m_{\text{р-ра}} \cdot w = m_{\text{NaOH}}.

Подставим:

m_{\text{р-ра}} \cdot 0,2 = 4,8 \, \text{г}.

Подтверждено.

При сгорании фенола количество вещества $n_{\text{фенола}} = 0,01 \, \text{моль}$ . Молярная масса фенола:

M(C₆H₅OH) = 12 \cdot 6 + 6 + 16 = 94 \, \text{г/моль}.

Последние заданные вопросы в категории Химия

Ответы на вопрос