Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть реакцию взаимодействия карбоната лития ((Li_2CO_3)) с азотной кислотой ((HNO_3)). Выполняем все шаги подробно:
Шаг 1: Записываем реакцию
Карбонат лития реагирует с азотной кислотой по следующему уравнению:
[
Li_2CO_3 + 2 HNO_3 \rightarrow 2 LiNO_3 + H_2O + CO_2\uparrow
]
Шаг 2: Определяем массу чистого карбоната лития
В задаче указано, что у нас есть 5 г карбоната лития, из которых 8% – это примеси. Чтобы найти массу чистого карбоната, вычислим 8% от 5 г:
[
Масса , примесей = 5 , г \times 0.08 = 0.4 , г
]
Теперь вычтем массу примесей из общей массы:
[
Масса , чистого , карбоната , лития = 5 , г - 0.4 , г = 4.6 , г
]
Шаг 3: Находим число молей чистого карбоната лития
Для этого воспользуемся молярной массой карбоната лития. Она вычисляется так:
[
M_{Li_2CO_3} = 2 \times M_{Li} + M_C + 3 \times M_O = 2 \times 6.94 + 12.01 + 3 \times 16.00 = 13.88 + 12.01 + 48.00 = 73.89 , г/моль
]
Теперь можем найти количество молей чистого карбоната лития:
[
n_{Li_2CO_3} = \frac{m_{Li_2CO_3}}{M_{Li_2CO_3}} = \frac{4.6 , г}{73.89 , г/моль} \approx 0.0622 , моль
]
Шаг 4: Находим количество углекислого газа
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль карбоната лития выделяется 1 моль углекислого газа:
[
n_{CO_2} = n_{Li_2CO_3} = 0.0622 , моль
]
Шаг 5: Находим объем углекислого газа при нормальных условиях
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л. Следовательно, объем углекислого газа будет:
[
V_{CO_2} = n_{CO_2} \times 22.4 , л/моль = 0.0622 , моль \times 22.4 , л/моль \approx 1.39 , л
]
Ответ
При взаимодействии азотной кислоты с 5 г карбоната лития, содержащими 8% примесей, выделится примерно 1.39 литра углекислого газа при нормальных условиях.
