Для гидролиза 9,7 г смеси метиловых эфиров муравьиной и уксусной кислот было добавлено 100 см³ раствора гидроксида калия с концентрацией 2 моль/дм³. Образовавшийся после окончания гидролиза раствор может вступить в реакцию с 20,8 см³ раствора сульфата меди(II) (плотность 1,2 г/дм³, массовая доля 16,0 %). Вычислите массовые доли сложных эфиров в исходной смеси и объем оксида углерода(IV) (при н.у.), который может быть поглощен раствором, образовавшимся после окончания гидролиза эфиров.

В условии, скорее всего, опечатка: плотность раствора сульфата меди должна быть \(1{,}2\ \text{г/см}^3\), иначе задача даёт невозможный результат.

Количество \(KOH\):

\[n(KOH)=0{,}100\cdot2=0{,}200\ \text{моль}\]

Масса раствора \(CuSO_4\): \(20{,}8\cdot1{,}2=24{,}96\ \text{г}\). Масса \(CuSO_4\): \(24{,}96\cdot0{,}16=3{,}9936\ \text{г}\).

\[n(CuSO_4)=\frac{3{,}9936}{160}=0{,}02496\ \text{моль}\]

По уравнению \(CuSO_4+2KOH\rightarrow Cu(OH)_2+K_2SO_4\) избыток щёлочи:

\[n(KOH)=2\cdot0{,}02496=0{,}04992\approx0{,}050\ \text{моль}\]

На гидролиз эфиров пошло:

\[0{,}200-0{,}050=0{,}150\ \text{моль}\]

Пусть \(x\) — количество метилформиата \(HCOOCH_3\), \(y\) — количество метилацетата \(CH_3COOCH_3\):

\[x+y=0{,}150\]

\[60x+74y=9{,}7\]

Отсюда \(x=0{,}100\ \text{моль}\), \(y=0{,}050\ \text{моль}\).

Массы эфиров:

• метилформиат: \(0{,}100\cdot60=6{,}0\ \text{г}\);
• метилацетат: \(0{,}050\cdot74=3{,}7\ \text{г}\).

Массовые доли:

• \(w(HCOOCH_3)=\frac{6{,}0}{9{,}7}\cdot100\%\approx61{,}9\%\);
• \(w(CH_3COOCH_3)=\frac{3{,}7}{9{,}7}\cdot100\%\approx38{,}1\%\).

Оксид углерода(IV) поглощается избытком щёлочи:

\[CO_2+2KOH\rightarrow K_2CO_3+H_2O\]

\[n(CO_2)=\frac{0{,}050}{2}=0{,}025\ \text{моль}\]

\[V(CO_2)=0{,}025\cdot22{,}4=0{,}56\ \text{л}\]

Ответ: метилформиат — примерно \(61{,}9\%\), метилацетат — примерно \(38{,}1\%\), объём \(CO_2\) — \(0{,}56\ \text{л}\).

0 0 Пожаловаться