Номер 11, страница 70 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. На нейтрализацию 100 г раствора фенола израсходовали 0,5 г гидроксида натрия. Определите массовую долю фенола в исходном растворе.

Дано:

$m_{р-ра(C_6H_5OH)} = 100 \text{ г}$
$m_{NaOH} = 0,5 \text{ г}$

Найти:

$\omega(C_6H_5OH) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение химической реакции. Фенол ($C_6H_5OH$), обладая слабыми кислотными свойствами, вступает в реакцию нейтрализации с гидроксидом натрия ($NaOH$), образуя фенолят натрия ($C_6H_5ONa$) и воду ($H_2O$):

$C_6H_5OH + NaOH \rightarrow C_6H_5ONa + H_2O$

Из уравнения реакции следует, что стехиометрическое соотношение реагентов составляет 1:1. Это означает, что для нейтрализации 1 моль фенола требуется 1 моль гидроксида натрия.

2. Рассчитаем молярные массы ($M$) веществ, участвующих в реакции, используя атомные массы элементов из периодической таблицы: $A_r(C) = 12$, $A_r(H) = 1$, $A_r(O) = 16$, $A_r(Na) = 23$.

Молярная масса гидроксида натрия:
$M(NaOH) = A_r(Na) + A_r(O) + A_r(H) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Молярная масса фенола:
$M(C_6H_5OH) = 6 \times A_r(C) + 6 \times A_r(H) + A_r(O) = 6 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 72 + 6 + 16 = 94 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества ($n$) гидроксида натрия, которое было израсходовано на нейтрализацию. Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{0,5 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,0125 \text{ моль}$

4. Так как вещества реагируют в соотношении 1:1, количество вещества фенола, содержавшегося в растворе, равно количеству вещества гидроксида натрия:

$n(C_6H_5OH) = n(NaOH) = 0,0125 \text{ моль}$

5. Теперь можно рассчитать массу ($m$) фенола в исходном растворе по формуле $m = n \times M$:

$m(C_6H_5OH) = n(C_6H_5OH) \times M(C_6H_5OH) = 0,0125 \text{ моль} \times 94 \text{ г/моль} = 1,175 \text{ г}$

6. Последним шагом находим массовую долю ($\omega$) фенола в растворе. Массовая доля — это отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора, выраженное в процентах:

$\omega(C_6H_5OH) = \frac{m(C_6H_5OH)}{m_{р-ра(C_6H_5OH)}} \times 100\%$

$\omega(C_6H_5OH) = \frac{1,175 \text{ г}}{100 \text{ г}} \times 100\% = 1,175\%$

Ответ: массовая доля фенола в исходном растворе составляет 1,175%.