Смесь бензола и циклогексена обесцвечивает 75 г бромной воды с массовой долей брома 3,2%. При сжигании...

Тематика Химия
Уровень 10 - 11 классы
химия бензол циклогексен бромная вода массовая доля избыток кислорода известковая вода состав смеси осадок процентное содержание
0

Смесь бензола и циклогексена обесцвечивает 75 г бромной воды с массовой долей брома 3,2%. При сжигании такого количества исходной смеси в избытке кислорода образовавшиеся продукты пропустили через избыток известковой воды и получили 21 г осадка. Определите состав исходной смеси в

avatar
задан 7 месяцев назад

3 Ответа

0

Для решения данной задачи необходимо использовать химические реакции, исходя из предоставленных данных.

  1. Сначала определим количество молей брома в бромной воде: Масса брома = 75 г * 0,032 = 2,4 г Количество молей брома = 2,4 г / 80 г/моль = 0,03 моль

  2. Поскольку бензол и циклогексен обесцвечивают бромную воду, следовательно, реакция между бромом и двойными связями в молекулах бензола и циклогексена протекает следующим образом: Br2 + C6H6 -> C6H5Br + HBr Br2 + C6H10 -> C6H9Br + HBr

  3. После сжигания смеси в избытке кислорода образуются бромиды, которые реагируют с известковой водой: CaOH2 + 2HBr -> CaBr2 + 2H2O

  4. Посчитаем количество молей CaBr2, соответствующее 21 г осадка: Масса CaBr2 = 21 г Количество молей CaBr2 = 21 г / 200 г/моль = 0,105 моль С учетом уравнения реакции, 2 моля HBr дают 1 моль CaBr2, следовательно, количество молей HBr = 0,105 моль / 2 = 0,0525 моль

  5. Теперь найдем количество молей брома в исходной смеси: Так как все бромиды в исходной смеси происходят из бромной воды, то количество молей брома в исходной смеси равно 0,03 моль

  6. Рассчитаем массовые доли бензола и циклогексена в исходной смеси: Пусть масса бензола в смеси равна x г, а масса циклогексена равна y г. Тогда уравнение будет следующим: x + y = 75 г 0,03 моль Br = 0,078 моль C6H6 + 0,03 моль C6H10 Массовая доля бензола: x / 75 100% Массовая доля циклогексена: y / 75 100%

  7. Решив систему уравнений, можно найти массовые доли бензола и циклогексена в исходной смеси.

avatar
ответил 7 месяцев назад
0

Исходная смесь состоит из 60% бензола и 40% циклогексена.

avatar
ответил 7 месяцев назад
0

Для решения задачи необходимо провести несколько этапов расчетов, чтобы определить состав исходной смеси бензола и циклогексена.

  1. Определение массы брома, вступившего в реакцию:

    Массовая доля брома в бромной воде составляет 3,2%. Следовательно, масса брома в 75 г бромной воды: m(Br2)=75 г×3,2100=2,4 г

  2. Реакция циклогексена с бромом:

    Циклогекен CH реагирует с бромом по следующему уравнению: [ \text{C}6\text{H}{10} + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}6\text{H}{10}\text{Br}_2 ] Молярная масса брома Br2 составляет 160 г/моль. Количество вещества брома: n(Br2)=2,4 г160 г/моль=0,015 моль

    Поскольку 1 моль циклогексена реагирует с 1 моль брома, количество циклогексена также составляет 0,015 моль.

    Молярная масса циклогексена CH составляет 82 г/моль. Следовательно, масса циклогексена: [ m(\text{C}6\text{H}{10}) = 0,015 \text{ моль} \times 82 \text{ г/моль} = 1,23 \text{ г} ]

  3. Определение массы углекислого газа CO:

    При сжигании смеси бензола CH и циклогексена CH в избытке кислорода образуются углекислый газ и вода. Пропускание продуктов сгорания через известковую воду приводит к образованию осадка CaCO₃, масса которого составляет 21 г.

    Молярная масса CaCO₃ составляет 100 г/моль. Следовательно, количество вещества CaCO₃: n(CaCO3)=21 г100 г/моль=0,21 моль

    Поскольку 1 моль углекислого газа CO образует 1 моль CaCO₃, количество вещества углекислого газа также составляет 0,21 моль. Молярная масса CO₂ — 44 г/моль. Следовательно, масса углекислого газа: m(CO2)=0,21 моль×44 г/моль=9,24 г

  4. Определение массы бензола:

    Масса углерода в 9,24 г CO₂: m(C)=9,24 г×1244=2,52 г

    Масса углерода, содержащегося в циклогексене 1,23г: [ m(\text{C} \text{ в } \text{C}6\text{H}{10}) = \frac{6}{82} \times 1,23 \text{ г} = 0,09 \text{ г} ]

    Следовательно, масса углерода, содержащегося в бензоле: m(C в бензоле)=2,52 г0,09 г=2,43 г

    Молярная масса бензола CH составляет 78 г/моль. Массовая доля углерода в бензоле: ω(C в C6H6)=6×1278=0,923

    Масса бензола: m(C6H6)=2,43 г0,923=2,63 г

  5. Определение состава смеси по массе:

    Общая масса смеси: [ m_{\text{смеси}} = m(\text{C}6\text{H}{10}) + mC6H6 = 1,23 \text{ г} + 2,63 \text{ г} = 3,86 \text{ г} ]

    Массовая доля бензола: ω(C6H6)=2,63 г3,86 г×100%68,13%

    Массовая доля циклогексена: [ \omega(\text{C}6\text{H}{10}) = \frac{1,23 \text{ г}}{3,86 \text{ г}} \times 100\% \approx 31,87\% ]

Таким образом, состав исходной смеси составляет: Бензол (C6H668,13% [ \text{Циклогекен (C}6\text{H}{10}\text{) } \approx 31,87\% ]

avatar
ответил 7 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме