Химия

Рассчитываем массу хлорида лития в растворе:

$m(LiCl) = \frac{ \omega (LiCl) \cdot m(р-ра \: LiCl)}{100 \text{%}}$;
$m(LiCl) = \frac{10 \cdot 30}{100} = 3 г$.

Вычисляем количество хлорида лития:

$\nu (LiCl) = \frac{m(LiCl)}{M(LiCl)}$;
$\nu (LiCl) = \frac{3}{42,5} = 0,071 моль$.

При приготовлении раствора хлорид лития образуется в результате взаимодействия карбоната лития и соляной кислоты:

$Li_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2LiCl + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$.

Определяем количества карбоната лития и соляной кислоты, необходимые для приготовления требуемого раствора. Согласно уравнению реакции:

$\nu (HCl) = \nu (LiCl); \nu (HCl) = 0,071 моль$;
$\nu (Li_{2} CO_{3}) = 0,5 \nu (LiCl)$;
$\nu (Li_{2}CO_{3}) = 0,5 \cdot 0,071 моль = 0,0355 моль$.

Рассчитываем массу $HCl$:

$m(HCl) = \nu (HCl) \cdot M(HCl)$;
$m(HCl) = 0,071 \cdot 36,5 = 2,59 г$.

Рассчитываем массу $Li_{2}CO_{3}$:

$m(Li_{2}CO_{3}) = \nu ( Li_{2}CO_{3}) \cdot M( Li_{2}CO_{3})$;
$m(Li_{2}CO_{3}) = 0,0355 \cdot 74 = 2,63 г$.

Вычисляем массу раствора соляной кислоты с массовой долей $HCl$ 10 % :

$m(р-ра \: HCl) = \frac{m(HCl)}{ \omega (HCl) } \cdot 100$ %;
$m(р-ра \: HCl) = \frac{2,59}{10} \cdot 100 = 25,9 г$.

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

$\nu (CO_{2}) = \nu (Li_{2}CO_{3}); \nu (CO_{2}) = 0,0355 моль$.

Находим массу оксида углерода:

$m(CO_{2}) = \nu (CO_{2}) \cdot M(CO_{2})$;
$m(CO_{2}) = 0,0355 \cdot 44 = 1,56 г$.

Рассчитываем массу воды:

$m(H_{2}O) = m(р-ра \: LiCl) - m(Li_{2}CO_{3}) - m(р-ра \: HCl) + m(CO_{2})$;
$m(H_{2}O) = 30 - 2,63 - 25,9 + 1,56 = 3,03 г$.