3. В ходе реакции между карбонатом лития Li²CO³ массой 111 г и азотной кислотой HNO³ образовались нитрат лития LiNO³, углекислый газ CO² и вода H²O. Рассчитайте массу нитра та лития и объём (н.у.) углекислого газа. Li²CO³+HNO³=LiNO+CO²+H²O

Для решения данной задачи начнём с составления уравнения реакции. Правильное уравнение между карбонатом лития и азотной кислотой выглядит так:

\[ \text{Li}_2\text{CO}_3 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow 2\text{LiNO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Теперь определим, сколько моль карбоната лития содержится в 111 г. Для этого необходимо знать молярную массу карбоната лития:

• Молярная масса Лития (Li) = 6,94 г/моль
• Молярная масса Углерода (C) = 12,01 г/моль
• Молярная масса Кислорода (O) = 16,00 г/моль

Молярная масса \( \text{Li}_2\text{CO}_3 \):

\[ (2 \times 6,94) + (1 \times 12,01) + (3 \times 16,00) = 13,88 + 12,01 + 48,00 = 73,89 \text{ г/моль} \]

Теперь находим количество моль карбоната лития в 111 г:

\[ n(\text{Li}_2\text{CO}_3) = \frac{m}{M} = \frac{111 \text{ г}}{73,89 \text{ г/моль}} \approx 1,50 \text{ моль} \]

Согласно уравнению реакции, 1 моль карбоната лития дает 2 моль нитрата лития. Тогда количество моль нитрата лития будет:

\[ n(\text{LiNO}_3) = 2 \times n(\text{Li}_2\text{CO}_3) = 2 \times 1,50 \approx 3,00 \text{ моль} \]

Теперь найдем массу нитрата лития. Молярная масса нитрата лития \( \text{LiNO}_3 \) равна:

• Молярная масса Нитрогена (N) = 14,01 г/моль

Молярная масса \( \text{LiNO}_3 \):

\[ 6,94 + 14,01 + (3 \times 16,00) = 6,94 + 14,01 + 48,00 = 68,95 \text{ г/моль} \]

Теперь находим массу 3 моль нитрата лития:

\[ m(\text{LiNO}_3) = n(\text{LiNO}_3) \times M(\text{LiNO}_3) = 3,00 \text{ моль} \times 68,95 \text{ г/моль} \approx 206,85 \text{ г} \]

Теперь рассчитаем объём углекислого газа \( \text{CO}_2 \), который выделяется при реакции. По уравнению реакции видно, что 1 моль \( \text{Li}_2\text{CO}_3 \) производит 1 моль \( \text{CO}_2 \), следовательно, выделяется 1,50 моль \( \text{CO}_2 \).

При нормальных условиях, 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, объём углекислого газа можно рассчитать следующим образом:

\[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times 22,4 \text{ л/моль} = 1,50 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 33,60 \text{ л} \]

Таким образом, масса нитрата лития составляет примерно 206,85 г, а объём углекислого газа — около 33,60 л.