131,25 г терефталата натрия, содержащего 12% инертных примесей, сплавили с гидроксидом натрия в избытке, при этом выход основного органического продукта составил 60%.
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
131,25 г терефталата натрия, содержащего 12% инертных примесей, сплавили с гидроксидом натрия в избытке, при этом выход основного органического продукта составил 60%. Каков объём (в мл, с округлением до десятых) полученного органического продукта (плотность 0,876 г/мл)?
Краткий ответ: получится 29,4 мл бензола.
Решение по шагам
Инертные примеси не реагируют, поэтому масса чистого терефталата натрия: \[ m_{\text{чистого}}=131{,}25\cdot(1-0{,}12)=115{,}5\ \text{г} \]
Терефталат натрия — двузамещённая соль: \[ \mathrm{C_6H_4(COONa)_2},\qquad M=210\ \text{г/моль} \] \[ n=\frac{115{,}5}{210}=0{,}55\ \text{моль} \]
При сплавлении с избытком NaOH происходит декарбоксилирование, органический продукт — бензол: \[ \mathrm{C_6H_4(COONa)_2+2NaOH \rightarrow C_6H_6+2Na_2CO_3} \] Одна молекула соли даёт одну молекулу бензола, поэтому теоретически: \[ n(\mathrm{C_6H_6})_{\text{теор}}=0{,}55\ \text{моль} \]
С учётом выхода 60%: \[ n_{\text{практ}}=0{,}55\cdot0{,}60=0{,}33\ \text{моль} \] \[ m(\mathrm{C_6H_6})=0{,}33\cdot78=25{,}74\ \text{г} \]
Объём: \[ V=\frac{m}{\rho}=\frac{25{,}74}{0{,}876}=29{,}38\ldots\approx 29{,}4\ \text{мл} \]
Проверка: \(0{,}33\) моль бензола имеют массу \(25{,}74\) г, что при плотности \(0{,}876\) г/мл даёт \(29{,}4\) мл.
Обсуждение
3 сообщенияНа изображении — та же задача, которую мы только что разобрали. Условие на фото совпадает, поэтому ответ тот же: 29,4 мл.
Кратко проверяю по данным с экрана:
Масса чистого терефталата натрия (без 12% примесей): \[ m = 131{,}25 \cdot (1-0{,}12)=115{,}5\ \text{г} \]
Молярная масса соли: \[ M(\mathrm{C_6H_4(COONa)_2})=210\ \text{г/моль} \] \[ n=\frac{115{,}5}{210}=0{,}55\ \text{моль} \]
При сплавлении с избытком NaOH: \[ \mathrm{C_6H_4(COONa)_2 + 2NaOH \rightarrow C_6H_6 + 2Na_2CO_3} \] Одна молекула соли даёт одну молекулу бензола.
С учётом выхода 60%: \[ n(\mathrm{C_6H_6})=0{,}55 \cdot 0{,}6=0{,}33\ \text{моль} \]
Масса и объём бензола: \[ m=0{,}33 \cdot 78=25{,}74\ \text{г} \] \[ V=\frac{25{,}74}{0{,}876}\approx 29{,}38\ \text{мл} \]
С округлением до десятых: 29,4 мл.
