Какие массовые доли веществ присутствуют в полученном растворе после полного поглощения газа, выделившегося

Ogon

56

Для решения этой задачи нам необходимо выяснить, какие вещества присутствуют в полученном растворе после хлорирования бензола. Далее мы сможем определить их массовые доли.

При хлорировании бензола (C₆H₆) в присутствии хлорида алюминия (AlCl₃), происходит замещение атома водорода в молекуле бензола атомом хлора:
C₆H₆ + Cl₂ → C₆H₅Cl + HCl

Таким образом, в результате реакции мы получаем монохлорбензол (C₆H₅Cl) и соляную кислоту (HCl).

Теперь давайте рассмотрим реакцию между нитратом серебра (AgNO₃) и хлороводородом (HCl):
HCl + AgNO₃ → AgCl + HNO₃

В результате реакции образуется хлорид серебра (AgCl) и нитратная кислота (HNO₃).

Мы знаем, что у нас есть 150 г 20% раствор нитрата серебра. Чтобы определить массовые доли всех веществ в растворе, нам нужно сначала вычислить массу нитрата серебра в растворе.

Масса раствора нитрата серебра равна 150 г. 20% раствор означает, что в 100 мл раствора содержится 20 г нитрата серебра. Мы можем использовать пропорцию для вычисления массы нитрата серебра в 150 г раствора:

\[
\frac{{20\ г}}{{100\ мл}} = \frac{{x\ г}}{{150\ г}}
\]

\(x\) - масса нитрата серебра в 150 г раствора.

Решая эту пропорцию, мы находим \(x = 30\ г\). Таким образом, в нашем растворе содержится 30 г нитрата серебра.

Теперь давайте найдем массу хлорида серебра, образовавшегося в результате реакции хлороводорода с нитратом серебра. Молярная масса AgCl равна 143,3 г/моль, поэтому масса AgCl, образованного из 30 г AgNO₃, равна:

\[
\frac{{143,3\ г}}{{1\ моль}} \cdot \frac{{1\ моль}}{{169,9\ г}} \cdot 30\ г = 25,2\ г
\]

Таким образом, масса хлорида серебра в растворе составляет 25,2 г.

Теперь давайте рассмотрим реакцию хлорирования бензола. По условию дано 10 мл бензола с плотностью 0,88 г/мл. Это означает, что масса бензола составляет:

10 мл * 0,88 г/мл = 8,8 г

Согласно реакции, за каждый моль бензола образуется один моль монохлорбензола. Молярная масса бензола равна 78,11 г/моль, поэтому количество молей бензола равно:

\[
\frac{{8,8\ г}}{{78,11\ г/моль}} = 0,1125\ моль
\]

Таким образом, мы получаем 0,1125 моль монохлорбензола.

Теперь рассмотрим реакцию образования соляной кислоты. По реакции, за каждый моль монохлорбензола образуется один моль соляной кислоты. Таким образом, мы получаем 0,1125 моль соляной кислоты.

Итак, в полученном растворе после полного поглощения газа из хлорирования бензола присутствуют:

- 0,1125 моль монохлорбензола (C₆H₅Cl) с массой 0,1125 моль * 112,57 г/моль = 12,67 г
- 0,1125 моль соляной кислоты (HCl) с массой 0,1125 моль * 36,46 г/моль = 4,10 г
- 25,2 г хлорида серебра (AgCl)

Таким образом, массовые доли веществ в полученном растворе равны:

- Монохлорбензол (C₆H₅Cl): (12,67 г / общая масса раствора) * 100%
- Соляная кислота (HCl): (4,10 г / общая масса раствора) * 100%
- Хлорид серебра (AgCl): (25,2 г / общая масса раствора) * 100%

Общая масса раствора равна сумме массы бензола, массы хлорида серебра и массы соляной кислоты:

8,8 г + 25,2 г + 4,10 г = 38,1 г

Теперь вы можете рассчитать массовые доли каждого вещества, подставив их массы в формулу выше.