Дано:
- Масса пероксида лития m_Li2O2 = 4.6 г.
- Объем воды V_water = 125 мл = 0.125 л.
Найти:
1. Массу гидроксида лития, образующегося в результате реакции.
2. Массовую долю гидроксида лития в полученном растворе.
Решение:
1. Запишем уравнение реакции растворения пероксида лития в воде:
Li2O2 + 2 H2O → 2 LiOH + H2O2.
Из уравнения видно, что 1 моль пероксида лития приводит к образованию 2 моль гидроксида лития.
2. Найдем молярную массу пероксида лития:
Молярная масса Li2O2 = 2 * 6.94 (масса Li) + 2 * 16 (масса O) = 13.88 + 32 = 45.88 г/моль.
3. Рассчитаем количество моль пероксида лития:
n_Li2O2 = m_Li2O2 / M_Li2O2 = 4.6 г / 45.88 г/моль ≈ 0.1003 моль.
4. По уравнению реакции на 1 моль Li2O2 образуется 2 моль LiOH. То есть количество моль гидроксида лития:
n_LiOH = 2 * n_Li2O2 = 2 * 0.1003 моль ≈ 0.2006 моль.
5. Найдем массу образовавшегося гидроксида лития:
Молярная масса LiOH = 6.94 (Li) + 1.01 (H) + 16 (O) = 24.95 г/моль.
m_LiOH = n_LiOH * M_LiOH = 0.2006 моль * 24.95 г/моль ≈ 5.00 г.
6. Теперь найдем общую массу раствора:
m_total_solution = m_Li2O2 + m_water + m_LiOH.
Масса воды:
m_water = V_water * ρ_water = 0.125 л * 1000 г/л = 125 г.
m_total_solution = 4.6 г + 125 г + 5.00 г = 134.6 г.
7. Рассчитаем массовую долю гидроксида лития в растворе:
w_LiOH = m_LiOH / m_total_solution = 5.00 г / 134.6 г ≈ 0.0371 или 3.71%.
Ответ:
Массовая доля гидроксида лития в растворе составляет примерно 3.71%.