дано:
- Масса пероксида лития (Li2O2) = 2,3 г
- Масса воды (H2O) = 62 г
найти:
- Массовую долю гидроксида лития (LiOH) в растворе.
- Максимальный объем углекислого газа (CO2), который может быть поглощен получившейся щелочью при н.у.
решение:
1. Уравнение реакции растворения пероксида лития:
2 Li2O2 + 2 H2O → 4 LiOH + O2.
2. Рассчитаем количество моль пероксида лития (Li2O2):
Молярная масса Li2O2 = 6,94*2 + 16*2 = 45,88 г/моль.
Количество моль Li2O2 = масса Li2O2 / молярная масса Li2O2 = 2,3 г / 45,88 г/моль ≈ 0,050 моль.
3. По уравнению реакции видно, что 1 моль Li2O2 дает 2 моль LiOH. Следовательно,
0,050 моль Li2O2 даст 0,100 моль LiOH.
4. Теперь вычислим массу образовавшегося гидроксид Лития (LiOH):
Молярная масса LiOH = 6,94 + 16 + 1 = 23,94 г/моль.
Масса LiOH = количество моль LiOH * молярная масса LiOH = 0,100 моль * 23,94 г/моль = 2,394 г.
5. Определим общую массу раствора (масса воды + масса LiOH):
Масса раствора = 62 г + 2,394 г = 64,394 г.
6. Теперь найдем массовую долю LiOH в растворе:
Массовая доля LiOH = масса LiOH / масса раствора = 2,394 г / 64,394 г ≈ 0,0371 или 3,71 %.
7. Переходим к определению максимального объема углекислого газа (CO2), который может быть поглощен.
Для этого у нас есть гидроксид лития (LiOH), который реагирует с углекислым газом (CO2) по следующему уравнению:
2 LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O.
8. Сначала найдем, сколько CO2 может прореагировать с 0,100 моль LiOH:
Из уравнения реакции видно, что 2 моль LiOH реагируют с 1 моль CO2.
Следовательно, 0,100 моль LiOH смогут прореагировать с 0,050 моль CO2.
9. Теперь рассчитаем объем CO2 при нормальных условиях (н.у.):
При н.у. 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Объем CO2 = количество моль CO2 * 22,4 л/моль = 0,050 моль * 22,4 л/моль = 1,12 л.
ответ:
Массовая доля гидроксида лития в растворе составляет 3,71 %. Максимальный объем углекислого газа, который может быть поглощен получившейся щелочью, составляет 1,12 л.