Номер 13, страница 132 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Технический литий массой 9 г, содержащий 20 % примесей, поместили в сосуд с водой. Определите объём выделившегося газа (н. у.).

Дано:

$m_{\text{техн.}}(Li) = 9 \text{ г}$
$\omega(\text{примесей}) = 20 \% \text{ или } 0.2$
Условия нормальные (н. у.)

Найти:

$V(\text{газа}) - ?$

Решение:

1. Примеси не вступают в реакцию с водой. Поэтому сначала найдем массу чистого лития в предоставленном образце. Массовая доля чистого лития $(\omega(Li))$ составляет:

$\omega(Li) = 100\% - \omega(\text{примесей}) = 100\% - 20\% = 80\% = 0.8$

2. Рассчитаем массу чистого лития $(m(Li))$, которая вступит в реакцию:

$m(Li) = m_{\text{техн.}}(Li) \cdot \omega(Li) = 9 \text{ г} \cdot 0.8 = 7.2 \text{ г}$

3. Запишем уравнение химической реакции лития с водой. В результате реакции образуется гидроксид лития и выделяется газообразный водород:

$2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2 \uparrow$

Из уравнения видно, что выделившийся газ – это водород $(H_2)$.

4. Найдем количество вещества (в молях) чистого лития. Молярная масса лития $M(Li)$ составляет примерно $7 \text{ г/моль}$.

$n(Li) = \frac{m(Li)}{M(Li)} = \frac{7.2 \text{ г}}{7 \text{ г/моль}} = \frac{7.2}{7} \text{ моль} \approx 1.029 \text{ моль}$

5. Используя стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции, найдем количество вещества выделившегося водорода. Соотношение количеств веществ лития и водорода составляет $2:1$.

$n(H_2) = \frac{1}{2} n(Li) = \frac{1}{2} \cdot \frac{7.2}{7} \text{ моль} = \frac{3.6}{7} \text{ моль} \approx 0.514 \text{ моль}$

6. Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. $(V_m)$ равен $22.4 \text{ л/моль}$.

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = \frac{3.6}{7} \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = \frac{3.6 \cdot 22.4}{7} \text{ л} = 11.52 \text{ л}$

Ответ: объём выделившегося газа составляет $11.52$ л.