При взаимодействии смеси, состоящей из пропанола, фенола и уксусной кислоты, с N a выделилось 8,96 литров (н.у.) газа. При взаимодействии такой же смеси с 200 g раствора N aOH (массовая доля воды, больше чем массовая доля щелочи на 84 %) получили новый раствор, не содержащий N aOH. В результате взаимодействия исходной смеси с бромной водой выпало 66,2 g белого осадка. Определите массу (g) исходной смеси. A) 54,8 B) 61,6 C) 21,4 D) 42,8
Давайте разобьем задачу на несколько частей и решим их поочередно.
1) Первая информация говорит о взаимодействии смеси с Na. Выделилось 8,96 л газа при нормальных условиях. Возможно, что это водород (H2), так как большинство химических реакций с Na и водой приводят к выделению гидрогена.
2) Вторая информация говорит о взаимодействии той же смеси с раствором NaOH. Так как новый раствор не содержит NaOH, то можно предположить, что смесь реагентов реагирует с NaOH, образуя продукты реакции, которые не содержат NaOH.
3) Третья информация говорит о взаимодействии исходной смеси с бромной водой и образовании 66,2 г белого осадка. Это может быть связано со свойствами фенола, который реагирует с бромной водой, образуя белый осадок.
Итак, у нас есть три важных факта, которые нам помогут решить задачу:
1) Выделение газа при взаимодействии с Na;
2) Исчезновение NaOH при взаимодействии с раствором NaOH;
3) Образование 66,2 г белого осадка при взаимодействии с бромной водой.
Воспользуемся этими фактами, чтобы решить задачу.
Пусть масса пропанола равна "х" г, масса фенола равна "у" г, и масса уксусной кислоты равна "z" г.
Первый шаг: рассмотрим реакцию взаимодействия смеси с Na и выделение газа.
C3H7OH + 3Na → C3H7ONa + 3/2H2↑
Здесь 1 моль C3H7OH соответствует выделению 3/2 моль H2. Поэтому, в соответствии с идеальным газовым законом, объемом газа будет пропорционален количеству вещества.
Масса газа (H2) равна:
m(H2) = V(H2) * M(H2)
где V(H2) - объем газа (8,96 л), M(H2) - молярная масса водорода (2 г/моль).
m(H2) = 8,96 л * (2 г/л) = 17,92 г
Теперь, учитывая уравнение реакции, мы можем определить количество вещества N a:
n(N a) = n(H2) * (2/3)
n(N a) = 17,92 г * (2/3) / M(N a)
Для получения массы N a определим его молярную массу:
M(N a) = M(C3H7OH) + 3 * M(N a)
Здесь M(C3H7OH) - молярная масса пропанола (60 г/моль), M(N a) - молярная масса натрия (23 г/моль).
Подставляем известные значения и решаем уравнение:
23 г/моль = 60 г/моль + 3 * M(N a)
3 * M(N a) = 37 г/моль
M(N a) = 37 г/моль / 3 = 12,33 г/моль
Теперь подставляем значение M(N a) в формулу для определения количества вещества N a:
n(N a) = 17,92 г * (2/3) / 12,33 г/моль = 0,099 моль
Второй шаг: рассмотрим реакцию взаимодействия смеси с NaOH и исчезновение NaOH.
C3H7OH + N aOH → C3H7ONa + H2O
Здесь 1 моль C3H7OH соответствует исчезновению 1 моль NaOH.
Масса NaOH равна:
m(N aOH) = n(N aOH) * M(N aOH)
Однако, нам неизвестна массовая доля NaOH и воды в растворе, поэтому далее мы не сможем продолжить решение задачи.
В итоге, пока мы не имеем достаточно информации, чтобы определить массу исходной смеси (пропанола, фенола и уксусной кислоты), предложенные варианты ответов (A, B, C и D) неприменимы.