Відповіді на вправи: 156 (1-2)

156. Софія та Андрій у лабораторії перевіряли один зі способів одержання літій гідроксиду LiOH. Вони взяли водний розчин літій карбонату масою 180 г із масовою часткою солі 1,233 % і змішали з водним розчином барій гідроксиду масою 150 г із масовою часткою лугу 3,42%. Унаслідок реакції утворився білий осад, який відфільтрували, висушили і зважили. Маса осаду становила 5,91 г.

1. Запишіть молекулярне та повне й скорочене йонно-молекулярні рівняння цієї реакції. 2. Софія переконувала Андрія, що всі речовини під час реакції витратилися практично повністю. Доведіть або спростуйте це твердження. 3. Обчисліть масову частку літій гідроксиду в одержаному розчині.

1. Li₂CO₃ + Ba(OH)₂ = 2LiOH + BaCO₃↓; Ba²⁺ + CO₃²⁻ = BaCO₃↓.

2. Відомо:

m(розчину Li₂CO₃) = 180 г;

w(Li₂CO₃) = 1,23 %, або 0,0123;

m(розчину Ba(OH)₂) = 150 г;

w(Ba(OH)₂) = 4,2 %, або 0,042.

перевірити надлишок — ?

Розв’язання:

m(Li₂CO₃) = 0,0123 • 180 = 2,214 г.

M(Li₂CO₃) = 2Ar(Li) + Ar(C) + 3Ar(O) = 2 • 7 + 12 + 3 • 16 = 74 г/моль.

n(Li₂CO₃) = $\frac{2,214}{74}$ = 0,0299 моль.

m(Ba(OH)₂) = 0,042 • 150 = 6,3 г.

M(Ba(OH)₂) = Ar(Ba) + 2(Ar(O) + Ar(H)) = 137 + 2(16 + 1) = 171 г/моль.

n(Ba(OH)2) = $\frac{6,3}{171}$ = 0,0368 моль.

За рівнянням речовини реагують 1 : 1, тому Li2CO3 витратився повністю, а Ba(OH)₂ був у надлишку. Твердження Андрія неправильне.

3. Відомо:

m(осаду BaCO₃) = 5,91 г.

w(LiOH) — ?

Розв’язання:

M(BaCO₃) = Ar(Ba) + Ar(C) + 3Ar(O) = 137 + 12 + 3 • 16 = 197 г/моль.

n(BaCO3) = $\frac{5,91}{197}$ = 0,030 моль.

n(LiOH) = 2 • n(BaCO₃) = 2 • 0,030 = 0,060 моль.

M(LiOH) = Ar(Li) + Ar(O) + Ar(H) = 7 + 16 + 1 = 24 г/моль.

m(LiOH) = 0,060 • 24 = 1,44 г.

m(одержаного розчину) = 180 г + 150 г – 5,91 г = 324,09 г.

w(LiOH) = $\frac{1,44}{3\mathrm{24,09}}$ = 0,00444, або 0,444 %.

Відповідь: w(LiOH) = 0,444 %.