Химия
8 класс
Вопрос
Определите, какие массы кристаллического карбоната лития, раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 10 % и воды нужно взять для приготовления раствора хлорида лития массой 30 г с массовой долей LiCl 10 %.
Ответ
Рассчитываем массу хлорида лития в растворе:
m(LiCl)=ω(LiCl)⋅m(р−раLiCl)100%;
m(LiCl)=10⋅30100=3г.
Вычисляем количество хлорида лития:
ν(LiCl)=m(LiCl)M(LiCl);
ν(LiCl)=342,5=0,071моль.
При приготовлении раствора хлорид лития образуется в результате взаимодействия карбоната лития и соляной кислоты:
Li2CO3+2HCl→2LiCl+CO2↑+H2O.
Определяем количества карбоната лития и соляной кислоты, необходимые для приготовления требуемого раствора. Согласно уравнению реакции:
ν(HCl)=ν(LiCl);ν(HCl)=0,071моль;
ν(Li2CO3)=0,5ν(LiCl);
ν(Li2CO3)=0,5⋅0,071моль=0,0355моль.
Рассчитываем массу HCl:
m(HCl)=ν(HCl)⋅M(HCl);
m(HCl)=0,071⋅36,5=2,59г.
Рассчитываем массу Li2CO3:
m(Li2CO3)=ν(Li2CO3)⋅M(Li2CO3);
m(Li2CO3)=0,0355⋅74=2,63г.
Вычисляем массу раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 10 % :
m(р−раHCl)=m(HCl)ω(HCl)⋅100 %;
m(р−раHCl)=2,5910⋅100=25,9г.
Поскольку оксид углерода выделяется в виде газа, его массу необходимо учесть при расчете массы воды, которую необходимо добавить при приготовлении раствора.
Определяем количество выделившегося оксида углерода (IV) в результате реакции. Согласно уравнению реакции
ν(CO2)=ν(Li2CO3);ν(CO2)=0,0355моль.
Находим массу оксида углерода:
m(CO2)=ν(CO2)⋅M(CO2);
m(CO2)=0,0355⋅44=1,56г.
Рассчитываем массу воды:
m(H2O)=m(р−раLiCl)−m(Li2CO3)−m(р−раHCl)+m(CO2);
m(H2O)=30−2,63−25,9+1,56=3,03г.