Решить задачу по химии с "дано", "найти" и "решиение": Углекислый газ, образовавшийся при термическом разложении карбоната кальция массой 20 г, полносью прореагировал с гидроксидом лития. Найдите массу образовавшейся при этом соли.
Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Дано:
- Масса карбоната кальция (CaCO₃) = 20 г
Найти:
- Массу образовавшейся соли после реакции углекислого газа с гидроксидом лития (LiOH).
Решение:
Определим количество моль карбоната кальция.
Молярная масса карбоната кальция (CaCO₃):- Ca (кальций) = 40 г/моль
- C (углерод) = 12 г/моль
- O₃ (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
- Итак, молярная масса CaCO₃ = 40 + 12 + 48 = 100 г/моль.
Количество моль CaCO₃: \[ n(CaCO₃) = \frac{m(CaCO₃)}{M(CaCO₃)} = \frac{20\,\text{г}}{100\,\text{г/моль}} = 0.2\,\text{моль} \]
Реакция термического разложения карбоната кальция.
При термическом разложении CaCO₃ образуются оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO₂): \[ CaCO₃ \rightarrow CaO + CO₂ \]Следовательно, количество образовавшегося углекислого газа (CO₂) будет равно количеству моль карбоната кальция, то есть 0.2 моль.
Реакция углекислого газа с гидроксидом лития.
CO₂ реагирует с LiOH с образованием карбоната лития (Li₂CO₃): \[ CO₂ + 2LiOH \rightarrow Li₂CO₃ + H₂O \] Обратите внимание, что 1 моль CO₂ требует 2 моль LiOH и дает 1 моль Li₂CO₃.Так как у нас 0.2 моль CO₂, то по уравнению реакции мы получим: \[ n(Li₂CO₃) = n(CO₂) = 0.2\,\text{моль} \]
Посчитаем массу образовавшейся соли (Li₂CO₃).
Молярная масса карбоната лития (Li₂CO₃):- Li (литий) = 6.94 г/моль × 2 = 13.88 г/моль
- C (углерод) = 12 г/моль
- O₃ (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
- Итак, молярная масса Li₂CO₃ = 13.88 + 12 + 48 = 73.88 г/моль.
Теперь вычислим массу Li₂CO₃: \[ m(Li₂CO₃) = n(Li₂CO₃) \times M(Li₂CO₃) = 0.2\,\text{моль} \times 73.88\,\text{г/моль} = 14.776\,\text{г}. \]
Таким образом, масса образовавшейся соли (Li₂CO₃) составляет примерно 14.78 г.
