При обработке смеси хлорида фениламмония и бен- зойной кислоты избытком водного раствора NaHCO3 выде-
лилось 11,2 дм3 (н.у.) газа. Если полученный из смеси анилин
сжечь, то образуется азот объемом 336 см3 (н.у.). Найдите
массовые доли веществ в исходной смеси. ответ: 38.5% кислота; 61.5% соль​

ответ: 38.6%   бензойная кислота; 61.4% соль​ хлорид фениламмония

Объяснение:

При обработке смеси хлорида фениламмония и бен-

зойной кислоты избытком водного раствора NaHCO3 выде-

лилось 11,2 дм3 (н.у.) газа. Если полученный из смеси анилин

сжечь, то образуется азот объемом 336 см3 (н.у.). Найдите

массовые доли веществ в исходной смеси. ответ: 38.5% кислота; 61.5% соль​

Запишем  уравнения  реакций:

   С6Н5-N⁺H3 ·Cl⁻  +  NaHCO3  =   NaCl    + С6Н5-NH2   +   CO2↑ +  H2O

   C6H5-COOH   +  NaHCO3  =   C6H5-COONa   +  H2O  + CO2  

   Тогда  11,2  дм³ (0,5  моль)  газа   это СО2

При   сгорании  анилина   протекает   реакция:

  2С6Н5NH2  +   O2  =    12CO2  +  7H2O  

В  условиях  задачи   явная  опечатка:  объем азота должен  быть  3360 см3  или   3,36  л.  Это  соответствует  0,15  моль.  Тогда  количество   в  смеси  хлорида фениламмония  0,3  моль,  а  бензойной   кислоты  0,2  моль

Молярная  масса  бензойной  кислоты  122 г/моль,  а  масса  составит

 122 г/моль  × 0,2 моль  =  24,4 г  

Молярная  масса   хлорида фениламмония 129,5 г/моль,  а масса

129,5  г/моль  × 0,3  моль  = 38,85 г

Общая  масса   смеси:  24,4  +  38,85  = 63,25 г

Массовая  доля  бензойной  кислоты

  24,4 :  63,25  =0,3857 или  38,6%

Массовая  доля  хлорида фениламмония

 38,85 :  63,25  =0,6142 или  61,4%

Для начала, давайте разберемся, что происходит в данной реакции.

Из условия известно, что мы имеем смесь хлорида фениламмония и бензойной кислоты. Когда мы добавляем избыток водного раствора NaHCO3 (бикарбоната натрия) к этой смеси, происходит реакция образования газа.

Уравнение реакции смешения хлорида фениламмония (C6H5NH3Cl) и бензойной кислоты (C6H5COOH) с NaHCO3, можно записать следующим образом:

C6H5NH3Cl + C6H5COOH + NaHCO3 -> C6H5NH2 + H2CO3 + NaCl

Здесь C6H5NH2 - это анилин, H2CO3 - это угольная кислота, NaCl - хлорид натрия.

Из уравнения реакции мы видим, что анилин образуется путем разложения хлорида фениламмония, а газом, который выделился, является углекислый газ (CO2). Мы также знаем, что при сжигании анилина образуется азот.

Теперь, чтобы найти массовые доли веществ в исходной смеси, нам нужно использовать соотношение объемов газов.

Масса исходной смеси представляет собой сумму масс хлорида фениламмония и бензойной кислоты.

Предположим, что масса хлорида фениламмония равна Х граммам, а масса бензойной кислоты равна Y граммам.

Тогда масса анилина, образующегося из хлорида фениламмония, будет равна Х граммам. А масса углекислого газа, выделившегося при взаимодействии бензойной кислоты с NaHCO3, равна Y граммам.

Обратите внимание, что анилин и углекислый газ образуются в соотношениях 1:1, так как реакции протекают полностью, без остатка.

Таким образом, масса анилина равна массе углекислого газа. Но массу углекислого газа мы можем выразить через его объем, используя соотношение, что 1 моль газа при нормальных условиях (н.у.) занимает 22,4 литра объема.

336 см3 углекислого газа (н.у.) это 0,336 литра, что составляет 0,336 / 22,4 = 0,015 моль.

Значит, масса анилина равна 0,015 Х граммам.

Теперь, зная массу анилина и остаток массы исходной смеси, мы можем выразить массовые доли веществ.

Масса хлорида фениламмония составляет 38,5% от общей массы смеси, следовательно:

0,015 Х = 0,385 (X + Y)

0,015 Х = 0,385X + 0,385Y

Учитывая, что масса бензойной кислоты равна Y, мы можем записать уравнение:

0,015 Х = 0,385X + 0,385Y

0,015 Х - 0,385X = 0,385Y

-0,37 Х = 0,385Y

X = -0,385Y / -0,37

X = 1,041 Y

Теперь, чтобы найти общую массу исходной смеси, мы просто складываем массы хлорида фениламмония и бензойной кислоты:

(X + Y) = (1,041 Y + Y) = 2,041 Y

Итак, общая масса смеси равна 2,041 Y граммам.

Массовая доля кислоты будет равна массе кислоты (Y) поделенной на общую массу смеси:

Массовая доля кислоты = (Y / общая масса смеси) * 100%

Массовая доля соли (хлорида фениламмония) будет равна массе соли (Х) поделенной на общую массу смеси:

Массовая доля соли = (Х / общая масса смеси) * 100%

Подставляя полученные значения, мы получаем:

Массовая доля кислоты = (Y / (2,041 Y)) * 100% = 49,96%

Массовая доля соли = (Х / (2,041 Y)) * 100% = 50,04%

Ответ: Массовая доля кислоты составляет 49,96%, а массовая доля соли (хлорида фениламмония) составляет 50,04%.