Question

Через раствор гидроксида лития массой 20 грамм и с массовой долей 5% пропустили оксид углерода 4, объёмом 8 литров (при н.у.) Вычислите массу соли, которая образовалась.

Answer 1

Давайте разберемся с этой химической реакцией шаг за шагом. У нас есть раствор гидроксида лития (LiOH) массой 20 г и с массовой долей 5%. Это означает, что в этом растворе содержится 5% массы лития.

1. Находим массу лития в растворе: \[ \text{Масса лития} = 0.05 \times \text{Масса раствора} = 0.05 \times 20 \, \text{г} = 1 \, \text{г} \]

2. Найдем количество молей лития: Используем молярную массу лития (\(Li\)) - приблизительно 6.94 г/моль. \[ \text{Моли лития} = \frac{\text{Масса лития}}{\text{Молярная масса лития}} = \frac{1 \, \text{г}}{6.94 \, \text{г/моль}} \approx 0.144 \, \text{моль} \]

3. Уравнение реакции: Вам сказано, что через этот раствор пропустили \(CO_2\) (оксид углерода 4). \[ 2LiOH + CO_2 \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O \]

4. Моли \(CO_2\): Поскольку объем \(CO_2\) при нормальных условиях (н.у.) указан, можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти моли \(CO_2\). \[ PV = nRT \] \[ n = \frac{PV}{RT} \] Где: \( P \) - давление (в Па), \( V \) - объем (в м^3), \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.31 Дж/(моль·К)), \( T \) - температура (в К).

При н.у. давление \(P = 1 \) атмосфера (или примерно \(101325 \) Па), объем \(V = 8 \) литров, температура \(T = 273 \) K.

\[ n_{CO_2} = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \, \text{атм}) \times (8 \, \text{л})}{(0.0821 \, \text{л·атм/(моль·К)}) \times (273 \, \text{K})} \approx 0.37 \, \text{моль} \]

5. Согласно уравнению реакции: Моли \(Li_2CO_3\) равны молям \(CO_2\), так как коэффициент перед \(CO_2\) в уравнении 1. \[ n_{Li_2CO_3} = n_{CO_2} = 0.37 \, \text{моль} \]

6. Масса \(Li_2CO_3\): Используем массу молекулы \(Li_2CO_3\) (приблизительно 73.89 г/моль). \[ \text{Масса} = n \times \text{Молярная масса} = 0.37 \, \text{моль} \times 73.89 \, \text{г/моль} \approx 27.33 \, \text{г} \]

Таким образом, масса соли (\(Li_2CO_3\)), которая образовалась в результате реакции, составляет примерно 27.33 г.