Question

Вычислите массу (г) воды, которую необходимо добавить к литий оксиду массой 15 г, чтобы получить раствор литий гидроксида с массовой долей растворенного вещества 40 %.

Answer 1

Напишем УХР литий оксида с водой:

Li2O+H2O→2LiOH.

Поэтому нужно учесть не только воду, которая нужна для образования раствора, но и воду, которая вступит в реакцию c литий оксидом. С последней и начнем.

Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе. Относительная молекулярная или формульная масса вещества исчисляется как сумма атомных масс всех элементов, умноженных на их количество.

x=15 г⋅18 г/моль/30 г/моль=9 г.

Теперь найдем массу щелочи, который получим из 15 г литий оксида. Щелочь — растворенное вещество, и именно его содержание должно составлять 40 %.

y=15 г⋅2⋅24 г/моль/30 г/моль=24 г.

Также массу щелочи можно найти по закону сохранения массы: 15+9=24 г.

Массовую долю растворенного вещества вычисляют так:

ω=m(р. в−ва)/m(раствора)⋅100 %.

m(раствора)=m(р. в−ва)+m(растворителя)

Подставим значения в формулу:

40 %=24 г/m(раствора)⋅100 %

m(раствора)=24 г⋅100 %/40 %=60 г

m(растворителя)=m(раствора)−m(р. в−ва) = 60 г−24 г=36 г

Суммируем массу воды, которая нужна для приготовления раствора, и которая понадобилась для реакции с литий оксидом.

36 г+9 г=45 г

Ответ: 45 г

Answer 2

Первым шагом необходимо определить массу лития в литиевом оксиде. Атомный вес лития равен 6,94 г/моль.

Масса лития = масса литиевого оксида * (мольный вес лития / мольный вес Li2O)

Масса лития = 15 г * (6,94 г/моль / 29,88 г/моль) = 3,49 г

Затем можно определить массу лития в литии гидроксиде, который имеет массовую долю растворенного вещества 40 %, что означает, что 100 г раствора содержат 40 г лития.

Масса лития в литиевом гидроксиде = 40 % * масса раствора = 0,4 * масса раствора

Таким образом, масса лития в литиевом гидроксиде равна:

3,49 г + масса воды = 0,4 * (масса воды + 15 г)

Решив эту уравнение, мы получим:

масса воды = 6,16 г

Таким образом, необходимо добавить 6,16 г воды к 15 г литиевого оксида, чтобы получить раствор лития гидроксида с массовой долей растворенного вещества 40%.