9 класс параграф 1, цепочка превращений: литий- оксид лития гидроксид лития-сульфат лития

Задача по цепочке превращений для 9 класса: литий → оксид лития → гидроксид лития → сульфат лития.

Цель: понять последовательность превращений и уравнения реакций, которые их описывают. Ниже даю детальное решение с балансировкой.

1. Литий переходит в оксид лития

• Реакция: литий реагирует с кислородом воздуха: 4 Li + O2 → 2 Li2O
• Обоснование и балансировка:
  • Литий: 4 слева, 2×2 = 4 справа.
  • Кислород: O2 слева (2 атома), справа у двух Li2O у каждого по одному oxyгену, итого 2 атома O.
• Итог: литий образует оксид лития Li2O (твёрдый порошок, обычно на воздухе).

2. Оксид лития гидратируется в литий-гидроксид

• Реакция: Li2O + H2O → 2 LiOH
• Балансировка и проверка:
  • Литий: 2 слева и 2 справа (в двух LiOH).
  • Кислород: Li2O имеет 1 O, H2O — 1 O, итого 2 O слева; 2 LiOH — у каждого по 1 O, итого 2 O справа.
  • Водород: 2 H слева в H2O; 2 H справа в 2 LiOH.
• Итог: образуется литий гидроксид LiOH (растворим в воде, в условиях реакции обычно образуется раствор LiOH).

3. Гидроксид лития реагирует с серной кислотой → литий сульфат

• Реакция: 2 LiOH + H2SO4 → Li2SO4 + 2 H2O
• Балансировка и проверка:
  • Литий: 2 слева в 2 LiOH, 2 справа в Li2SO4.
  • Серная кислота и вода: слева H2SO4 и 2 LiOH дают справа Li2SO4 и 2 H2O.
  • Кислород и водород также сбалансированы: слева 2 LiOH (2 O), H2SO4 (4 O) — всего 6 O; справа Li2SO4 (4 O) + 2 H2O (2 O) — 6 O; водорода слева 2 H в LiOH + 2 H в H2SO4 = 4 H; справа 2 H2O = 4 H.
• Итог: получается литий сульфат Li2SO4 и вода.

Целая цепочка в целом виде (последовательность реакций и балансировка):

• 4 Li + O2 → 2 Li2O
• Li2O + H2O → 2 LiOH
• 2 LiOH + H2SO4 → Li2SO4 + 2 H2O

Итоговое преобразование цепи: Li (твёрдый металл) → Li2O (оксид лития) → LiOH (гидроксид лития) → Li2SO4 (сульфат лития)

Пояснения по сути:

• Литий в окислении переходит из нулевой степени в степень +1 в Li2O.
• Оксид лития реагирует с водой, образуя гидроксид лития.
• Гидроксид лития — основание; при реакции с серной кислотой образуется соль литий сульфат и вода.

Если нужно, могу привести также альтернативную запись цепочки без промежуточных стадий или привести числовые значения для массы реагентов при конкретных количествах.