При действии избытка натрия на смесь этилового спирта и фенола выделилось 6,72 л водорода (н.у.). Для полной нейтрализации этой же смеси потребовалось 25 мл 40%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/мл). Определите массовые доли веществ в исходной смеси.
Решение. С натрием реагируют и этанол, и фенол:
2С2Н5ОН + 2Na → 2C2H5ONa + Н2↑,
2С6Н5ОН + 2Na → 2C6H5ONa + Н2↑,
а с гидроксидом калия -только фенол:
С6Н5ОН + KОН → С6Н5ОK + Н2О.
v(KOH) = 25-1,4-0,4 / 56 = 0,25 моль = v(C6H5OH).
Из 0,25 моль фенола в реакции с натрием выделилось 0,25/2 = 0,125 моль Н2, а всего выделилось 6,72/22,4 = 0,3 моль Н2. Оставшиеся 0,3-0,125 = 0,175 моль Н2 выделились из этанола, которого израсходовано 0,175-2 = 0,35 моль.
Массы веществ в исходной смеси: m(С6Н5ОН) = 0,25-94 = 23,5 г, m(С2Н5ОН) = 0,35-46 = 16,1 г. Массовые доли: (С6Н5ОН) = 23,5 / (23,5+16,1) = 0,593, или 59,3%, (С2Н5ОН)= 16,1 /(23,5+16,1) = 0,407, или 40,7%.
Химические свойства. Ионы Н+ в растворе определяют кислую среду. Растворы кислот изменяют окраску индикаторов: Лакмус: фиолетовый ® красный, Метилоранж : оранжевый ® розовый. Разбавленные кислоты реагируют с металлами, стоящими слева от водорода в ряду напряжения металлов с образованием соли и водорода, например, при взаимодействии серной кислоты с цинком образуются сульфат цинка и водород: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 Растворы кислот взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли и воды, например, при взаимодействии серной кислоты с оксидом меди (II) образуются сульфат меди (II) и вода: H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O
Все кислоты взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды, например: при взаимодействии серной кислоты с гидроксидом натрия образуются сульфат натрия и вода: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O 2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + 2H2O 2OH- + 2H+ = 2H2O. Гидроксид меди (II) растворяется в серной кислоте с образованием сульфата меди (II) и воды: Cu(OH)2 + H2SO4 = Cu SO4 + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ + SO42- = Cu2+ + SO42- + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2О. Реакция между кислотой и основанием называется реакцией нейтрализации.
Кислоты вступают во взаимодействие с растворами солей, если выполняется одно из условий протекания реакции ионного обмена до конца ( выпадает осадок или выделяется газ) , например: при взаимодействии серной кислоты с раствором силиката натрия образуется осадок кремниевой кислоты. H2SO4 + Na2SiO3 = H2SiO3 + Na2SO4 Реакция протекает за счёт связывания катионов водорода с силикат-ионами. При взаимодействии соляной кислоты с раствором карбоната натрия выделяется углекислый газ и образуется вода: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2 + H2O Реакция протекает за счёт связывания катионов водорода и карбонат-ионов.
Объяснение:
При действии избытка натрия на смесь этилового спирта и фенола выделилось 6,72 л водорода (н.у.). Для полной нейтрализации этой же смеси потребовалось 25 мл 40%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/мл). Определите массовые доли веществ в исходной смеси.
Решение. С натрием реагируют и этанол, и фенол:
2С2Н5ОН + 2Na → 2C2H5ONa + Н2↑,
2С6Н5ОН + 2Na → 2C6H5ONa + Н2↑,
а с гидроксидом калия -только фенол:
С6Н5ОН + KОН → С6Н5ОK + Н2О.
v(KOH) = 25-1,4-0,4 / 56 = 0,25 моль = v(C6H5OH).
Из 0,25 моль фенола в реакции с натрием выделилось 0,25/2 = 0,125 моль Н2, а всего выделилось 6,72/22,4 = 0,3 моль Н2. Оставшиеся 0,3-0,125 = 0,175 моль Н2 выделились из этанола, которого израсходовано 0,175-2 = 0,35 моль.
Массы веществ в исходной смеси: m(С6Н5ОН) = 0,25-94 = 23,5 г, m(С2Н5ОН) = 0,35-46 = 16,1 г. Массовые доли: (С6Н5ОН) = 23,5 / (23,5+16,1) = 0,593, или 59,3%, (С2Н5ОН)= 16,1 /(23,5+16,1) = 0,407, или 40,7%.
ответ. 59,3% фенола, 40,7% этанола.
Ионы Н+ в растворе определяют кислую среду.
Растворы кислот изменяют окраску индикаторов:
Лакмус: фиолетовый ® красный,
Метилоранж : оранжевый ® розовый.
Разбавленные кислоты реагируют с металлами, стоящими слева от водорода в ряду напряжения металлов с образованием соли и водорода, например, при взаимодействии серной кислоты с цинком образуются сульфат цинка и водород:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Растворы кислот взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли и воды, например, при взаимодействии серной кислоты с оксидом меди (II) образуются сульфат меди (II) и вода:
H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O
Все кислоты взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды, например: при взаимодействии серной кислоты с гидроксидом натрия образуются сульфат натрия и вода:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2Na+ + 2OH- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + 2H2O
2OH- + 2H+ = 2H2O.
Гидроксид меди (II) растворяется в серной кислоте с образованием сульфата меди (II) и воды:
Cu(OH)2 + H2SO4 = Cu SO4 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + SO42- = Cu2+ + SO42- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2О.
Реакция между кислотой и основанием называется реакцией нейтрализации.
Кислоты вступают во взаимодействие с растворами солей, если выполняется одно из условий протекания реакции ионного обмена до конца ( выпадает осадок или выделяется газ) , например: при взаимодействии серной кислоты с раствором силиката натрия образуется осадок кремниевой кислоты.
H2SO4 + Na2SiO3 = H2SiO3 + Na2SO4
Реакция протекает за счёт связывания катионов водорода с силикат-ионами.
При взаимодействии соляной кислоты с раствором карбоната натрия выделяется углекислый газ и образуется вода:
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2 + H2O
Реакция протекает за счёт связывания катионов водорода и карбонат-ионов.