Дано:
m(C₆H₅NO₂)=36 г
w вых (C₆H₅NH₂)=80%
V(C₆H₅NH₂) - ?
C₆H₅NO₂+3H₂=C₆H₅NH₂+2H₂O
Рассчитываем кол-во нитробензола, участвующего в реакции:
n(C₆H₅NO₂)=m/M=36/123=0,29 моль
M(C₆H₅NO₂)=123 г/моль
Исходя из уравнения реакции, из 1 моль нитробензола образуется 1 моль анилина, следовательно
n(C₆H₅NH₂)=n(C6H5NO2)=0,29 моль
Рассчитаем теоретическую и практическую массу анилина:
M(C₆H₅NH₂)=93 г/моль
m теор(C₆H₅NH₂)=n·M=0,29·93=26,97 г
m практ(C₆H₅NH₂)=26,97·80%/100=21,58 г
Зная практическую массу анилина, учитывающую 80% выхода реакции, рассчитаем его объем:
V(C₆H₅NH₂)=m/M·V₀=21,58/93·22,4=5,2 л
Сначала распишем раствор карбоната натрия:
масса всего раствора - 47*1,08 = 50,76 г.
масса карбоната: 50,76*0,25 = 12,69 г.
масса воды: 50,76 - 12,69 = 38,07 г.
Теперь можно перейти к уравнению реакции:
х г у г z г р г
CaCl2*6H2O + Na2CO3 = CaCO3(осадок) + 2NaCl + 6H2O
111+108=219 г/моль 106 г/моль 117 г/моль 108 г/моль
у = 106х/219 = 0,48х
z = 117х/219 = 0,53х,
р = 108х/219 = 0,49х.
Итак 0,48х грамм карбоната натрия вступило в реакцию. Осталось в растворе: 12,69 - 0,48х грамм.
Воды в растворе стало: 38,07 + 0,49х грамм.
Еще в растворе появился хлорид натрия: 0,53х грамм. Карбоната в новом растворе должно быть 10%. Составляем уравнение:
12,69 - 0,48х = 0,1(12,69 - 0,48х + 0,49х + 38,07 + 0,53Х)
126,9 - 4,8х = 50,76 + 0,52х
5,32х = 76,14
х = 14,31 г.
ответ: Необходимо добавить 14,31 г кристаллогидрата.
