Question

Для полной нейтрализации раствора фенола в уксусной кислоте массой 21,4 г потребовалось 2 М раствора гидроксида калия объемом 150 мл. Определите массовую долю исходного раствора.

Answer 1

И фенол, и кислота нейтрализуются щелочью:
C₆H₅OH + CH₃COOH + 2 KOH =  C₆H₅OK + CH₃COOK + 2 H₂O

Количество вещества n(KOH) = CV = 150 мл * 2 моль/л = 
0,15 л * 2 моль/л = 0,3 моль
Поскольку раствор нейтрализован полностью, то весь фенол и вся кислота прореагировали с 0,3 моль гидроксида калия. Значит сумма количества вещества фенола и кислоты равна 0,3 моль.
Пусть х моль - количество вещества фенола n(C₆H₅OH). 
Тогда (0,3 - х) моль - количество вещества кислоты n(CH₃COOH).
Молярная масса фенола M(C₆H₅OH) = 94 г/моль
Молярная масса кислоты M(CH₃COOH) = 60 г/моль
Масса фенола m(C₆H₅OH) = nM = х моль * 94 г/моль = 94х г
Масса кислоты m(CH₃COOH) = nM = (0.3 - х) моль * 60 г/моль = 
60(0,3 - х).
Масса раствора m равна сумме масс фенола и кислоты:
m = 94х + 60(0,3 - х)
21,4 = 94х + 60(0,3 - х)
21,4 = 94х + 18 - 60х
3,4 = 34х
х = 0,1 

Масса фенола m(C₆H₅OH) = 94х = 9,4 г
Масса кислоты m(CH₃COOH) = 60(0.3 - х) = 60*(0,3 - 0,1) = 12 г
Массовая доля фенола равна массе фенола, деленной на массу раствора: w(C₆H₅OH) = 9.4 / 21.4 =  0.4392 ≈ 44%
Массовая доля кислоты равна массе кислоты, деленной на массу раствора: w(CH₃COOH) = 12 / 21.4 = 0.5607 ≈ 56%
Ответ: массовая доля фенола 44%, массовая доля кислоты 56%