10. Анилин – один из крупнотоннажных продуктов химической промышленности. Основной способ его промышленного производства – каталитическое гидрирование нитробензола. Сколько килограммов нитробензола потребуется для получения 27,9 кг анилина, если выход продукта реакции составляет 75%? Запишите подробное решение в поле ответа.

Давайте решим эту задачу по шагам. 1. Уравнение реакции: Нитробензол (C₆H₅NO₂) при гидрировании превращается в анилин (C₆H₅NH₂). $C_6H_5NO_2 + 3H_2 \rightarrow C_6H_5NH_2 + 2H_2O$ 2. Молярные массы: - Молярная масса анилина (C₆H₅NH₂): 6 * 12 (C) + 5 * 1 (H) + 14 (N) + 2 * 1 (H) = 72 + 5 + 14 + 2 = 93 г/моль - Молярная масса нитробензола (C₆H₅NO₂): 6 * 12 (C) + 5 * 1 (H) + 14 (N) + 2 * 16 (O) = 72 + 5 + 14 + 32 = 123 г/моль 3. Теоретическое количество нитробензола: Из уравнения реакции видно, что из 1 моль нитробензола получается 1 моль анилина. Значит, массы относятся как молярные массы. Если бы выход был 100%, то для получения 93 г анилина потребовалось бы 123 г нитробензола. Для получения 27,9 кг анилина (27900 г) потребуется: $\frac{123 \text{ г нитробензола}}{93 \text{ г анилина}} \times 27900 \text{ г анилина} = 36900 \text{ г нитробензола} = 36,9 \text{ кг нитробензола}$ 4. Учет выхода реакции: Выход реакции составляет 75%, значит, теоретическое количество нитробензола нужно увеличить, чтобы компенсировать потери. $\text{Необходимое количество нитробензола} = \frac{\text{Теоретическое количество нитробензола}}{\text{Выход реакции}} = \frac{36,9 \text{ кг}}{0,75} = 49,2 \text{ кг}$ Ответ: 49,2 кг нитробензола потребуется для получения 27,9 кг анилина, если выход продукта реакции составляет 75%.