Задание №28 — Типы расчётных задач

Решение.

1. Сначала определим состав технического лития. Нам известно, что масса образца составляет 40 г, а массовая доля примеси оксида лития (Li₂O) равна 30%. Следовательно, массовая доля чистого металлического лития (Li) составляет:
w(Li) = 100% − 30% = 70% (или 0,7 в долях единицы).

2. Вычислим массу чистого лития в техническом образце:
m(Li) = m(образца) * w(Li) = 40 г * 0,7 = 28 г.

3. При внесении образца в воду происходят две реакции. Однако газ выделяется только при взаимодействии металлического лития с водой. Оксид лития реагирует с водой без выделения газа:
Li₂O + H₂O → 2LiOH (газ не выделяется)
2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑ (выделяется водород)

4. Найдем количество вещества (число моль) лития, вступившего в реакцию:
n(Li) = m(Li) / M(Li) = 28 г / 7 г/моль = 4 моль.

5. По уравнению реакции взаимодействия лития с водой определим количество вещества выделившегося водорода (H₂). Из уравнения видно, что из 2 моль Li образуется 1 моль H₂ (соотношение коэффициентов 2:1):
n(H₂) = n(Li) / 2 = 4 моль / 2 = 2 моль.

6. Вычислим объем полученного газа (водорода) при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа (V_m = 22,4 л/моль):
V(H₂) = n(H₂) * V_m = 2 моль * 22,4 л/моль = 44,8 л.

Ответ: 44,8 л

Источник: ФИПИ