Химия

8 класс
Вопрос
Образец сплава лития и калия массой 4,6 г растворили в воде. Выделившийся водород сожгли. В результате реакции получили 1,8 г воды. Определите массу калия в сплаве.
Ответ


Записываем уравнение реакции горения водорода:

$2H_{2} + O_{2} \rightarrow 2H_{2}O$.

Определяем количество водорода. Согласно уравнению реакции

$\nu(H_{2}) = \nu(H_{2}O)$.

Рассчитываем количество воды:

$\nu (H_{2}O) = \frac{m(H_{2}O)}{M(H_{2}O)}$;
$\nu (H_{2}O) = \frac{1,8}{18} = 0,1 моль$. I

Тогда

$\nu (H_{2}) = 0,1 моль$.

Обозначив количество калия в образце $x$, можно определить массу калия по формуле

$m(K) = \nu (K) \cdot M(K); m(K) = 39x$.

Обозначив количество лития в образце $y$, получим массу лития, равную

$m(Li) = \nu (Li) \cdot M(Li); m(Li) = 7y$.

Известно, что масса образца равна 4,6 г:

$m(K) + m(Li) = 4,6 г$.

Подставляем в уравнение значения масс калия и лития:

$39x + 7y = 4,6$. (1)

Записываем уравнение реакции взаимодействия калия с водой:

$2K + 2H_{2}O \rightarrow 2KOH + H_{2} \uparrow$.

Выражаем количество выделившегося водорода в! данной реакции.

Согласно уравнению реакции

$\nu_{1}(H_{2}) = 0,5 \nu (K); \nu_{1} (H_{2}) = 0,5x$.

Записываем уравнение реакции взаимодействия лития с водой:

$2Li + 2H_{2}O \rightarrow 2LiOH + H_{2} \uparrow$.

Выражаем количество водорода, образовавшегося в результате данной реакции. Согласно уравнению реакции

$\nu_{2}(H_{2}) = 0,5 \nu (Li): \nu_{2}(H_{2}) = 0,5y$.

Нами определено, что общее количество водорода, выделившегося при взаимодействии калия и лития с водой, равно 0,1 моль:

$\nu_{1}(H_{2} ) + \nu_{2}(H_{2}) = 0,1 моль$.

Подставим в данное уравнение значение количеств водорода:

$0,5x + 0,5y = 0,1$. (2)

Составим систему из уравнений (1) и (2):

$\begin{cases} 39x + 7y = 4,6, \\ 0,5x + 0,5y = 0,1. \end{cases}$

Решив систему, получим $x = 0,1, y = 0,1$.

Нами принято, что $x$ - это количество калия в образце. Значит, в образце содержится 0,1 моль калия.

Находим массу калия:

$m(K) = 39x; m(K) = 0,1 \cdot 39 = 3,9 г$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме