Question

Раствор фенола в бензоле (масса раствора равна 20 г) обработали избытком водного раствора гидроксида калия. Водный слой отделили. Органический слой обработали нитрующей смесью и с выходом 65 % получили мононитропроизводное массой 18,4 г. Определите массовую долю фенола в исходном растворе.

Answer 1

Дано:
1. Масса раствора фенола в бензоле = 20 г
2. Выход мононитропроизводного = 65 %
3. Масса полученного мононитропроизводного = 18,4 г

Найти:
1. Массовую долю фенола в исходном растворе.

Решение:

1. Сначала найдем количество вещества (моль) полученного мононитропроизводного. Молярная масса мононитрофенола (C6H5NO2) составляет примерно 123 г/моль.

   n(мононитропроизводное) = m(мононитропроизводное) / M(мононитропроизводное)
   n(мононитропроизводное) = 18,4 г / 123 г/моль ≈ 0,1496 моль

2. Теперь определим количество фенола, которое использовалось для получения этого количества мононитропроизводного. Поскольку реакция нитрования происходит с одним атомом водорода на бензольном кольце, можно считать, что на один моль фенола получается один моль мононитропроизводного.

   n(фенол) = n(мононитропроизводное) = 0,1496 моль

3. Найдем массу фенола, используя его молярную массу (M(C6H5OH) ≈ 94 г/моль):

   m(фенол) = n(фенол) * M(фенол)
   m(фенол) = 0,1496 моль * 94 г/моль ≈ 14,06 г

4. Теперь можем найти массовую долю фенола в исходном растворе:

   масса раствора = 20 г
   массовая доля фенола = m(фенол) / масса раствора * 100%
   массовая доля фенола = 14,06 г / 20 г * 100% ≈ 70,3 %

Ответ:
Массовая доля фенола в исходном растворе составляет приблизительно 70,3 %.