Вычисли, какой объём углекислого газа (н. y.) выделится при взаимодействии азотной кислоты с 10 г карбоната лития, содержащего 13 % некарбонатных примесей. Промежуточные расчёты…

Чтобы вычислить объём углекислого газа (CO₂), выделяющегося при взаимодействии азотной кислоты (HNO₃) с карбонатом лития (Li₂CO₃), сначала нужно рассчитать массу чистого карбоната лития, которая будет реагировать.

1. Находим массу чистого карбоната лития: Содержимое карбоната лития составляет 13% некарбонатных примесей, следовательно, чистого Li₂CO₃ в 10 г будет: \[ m_{Li2CO3} = 10 \, \text{г} \times (1 - 0.13) = 10 \, \text{г} \times 0.87 = 8.7 \, \text{г} \]

2. Определяем количество молей Li₂CO₃: Молярная масса карбоната лития: \[ M_{Li2CO3} = 2 \cdot M_{Li} + M_{C} + 3 \cdot M_{O} = 2 \cdot 7 + 12 + 3 \cdot 16 = 14 + 12 + 48 = 74 \, \text{г/моль} \] Количество молей Li₂CO₃: \[ n_{Li2CO3} = \frac{m_{Li2CO3}}{M_{Li2CO3}} = \frac{8.7 \, \text{г}}{74 \, \text{г/моль}} \approx 0.1176 \, \text{моль} \]

3. Реакция и образование CO₂: В реакции карбоната лития с азотной кислотой выделяется углекислый газ: \[ Li2CO3 + 2 HNO3 \rightarrow 2 LiNO3 + CO2 + H2O \] Из уравнения реакции видно, что 1 моль Li₂CO₃ даёт 1 моль CO₂. Следовательно, количество CO₂ будет равно количеству Li₂CO₃: \[ n_{CO2} = n_{Li2CO3} = 0.1176 \, \text{моль} \]

4. Вычисляем объём углекислого газа: При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра. Объём CO₂: \[ V_{CO2} = n_{CO2} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} = 0.1176 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} \approx 2.6408 \, \text{л} \]

5. Округляем ответ: Ответ с точностью до 2 знаков после запятой: \[ V_{CO2} \approx 2.64 \, \text{л} \]

Таким образом, объём углекислого газа, выделяющегося при взаимодействии, составит 2.64 л.