Сколько миллилитров раствора формалина с массовой долей НСОН 40% (плотность раствора 1,1 г/мл) можно получить при окислении 200 миллилитров 60%-го раствора метилового спирта (плотность раствора 0,8 г/мл).

Решение задачи

Запишем уравнение реакции окисления метилового спирта (получение формальдегида):

Найдем, массу 200 миллилитров 60%-го раствора метилового спирта (CH₃OH).

Найдем, массу раствора метилового спирта (CH₃OH) по формуле, устанавливающей связь между массой и объемом раствора:

m = 0,8 г/мл ∙ 200 мл = 160 (г).

Найдем, сколько в растворе содержится метилового спирта (CH₃OH) (в г). Для расчета будем использовать формулу нахождения массовой доли растворенного вещества в растворе:

 

Массовая доля растворенного вещества в растворе – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Выражается в долях единицы или в %. Следует отметить, что массовая доля растворенного вещества в растворе, выраженная в %, называется процентной концентрацией раствора.

Откуда выразим m (вещества):

Получаем:

m (CH₃OH) = 160 ∙ 0,6 = 96 (г).

Если раствор 60-процентный, то массовая доля серной кислоты (H₂SO₄) в нем 0,6.

Используя таблицу Менделеева, рассчитаем молярные массы метилового спирта (CH₃OH) и формальдегида (НСОН):

M (CH₃OH) = 32 (г/моль);

M (НСОН) = 30 (г/моль).

По уравнению реакции, найдем массу формальдегида (НСОН), который образуется при полном окислении метилового спирта (CH₃OH):

при окислении метилового спирта 96 г образуется x г НСОН

при окислении метилового спирта 32 г образуется 30 г НСОН

 

Откуда:

Вычислим массу раствора формалина с массовой долей НСОН 40% по формуле, устанавливающей связь между массовой долей вещества и массой раствора:

Получаем:

m (раствора формалина) = 90/0,4 = 225 (г).

Если раствор 40-процентный, то массовая доля серной кислоты (H₂SO₄) в нем 0,4.

Найдем, объем раствора формалина по формуле, устанавливающей связь между объемом и массой раствора:

Получаем:

V (раствора формалина) = 225/1,1= 204,5 (мл).

Ответ:

объем раствора формалина равен 204,5 миллилитра.