Номер 531, страница 100 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

531. Карбонат магния массой 50,4 г полностью растворили в серной кислоте. Выделившийся газ пропустили через избыток раствора гидроксида лития. Составьте уравнения протекающих реакций и рассчитайте массу образовавшейся соли лития.

$MgCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$

$CO_2 + 2LiOH \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O$

Дано:

$m(MgCO_3) = 50,4$ г

Раствор $LiOH$ в избытке

Найти:

$m(\text{соли лития}) - ?$

Решение:

Уравнения протекающих реакций

1. Карбонат магния вступает в реакцию с серной кислотой с образованием сульфата магния, воды и углекислого газа:

$MgCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$

2. Выделившийся углекислый газ ($CO_2$) реагирует с избытком гидроксида лития ($LiOH$). Поскольку щелочь находится в избытке, образуется средняя соль — карбонат лития ($Li_2CO_3$):

$CO_2 + 2LiOH \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O$

Расчет массы образовавшейся соли лития

1. Вычислим количество вещества карбоната магния ($MgCO_3$).

Молярная масса $MgCO_3$:

$M(MgCO_3) = 24 + 12 + 3 \cdot 16 = 84$ г/моль.

Количество вещества $MgCO_3$:

$n(MgCO_3) = \frac{m(MgCO_3)}{M(MgCO_3)} = \frac{50,4 \text{ г}}{84 \text{ г/моль}} = 0,6$ моль.

2. По уравнению первой реакции найдем количество вещества выделившегося углекислого газа. Стехиометрические коэффициенты $MgCO_3$ и $CO_2$ соотносятся как 1:1.

$n(CO_2) = n(MgCO_3) = 0,6$ моль.

3. По уравнению второй реакции найдем количество вещества образовавшейся соли лития ($Li_2CO_3$). Стехиометрические коэффициенты $CO_2$ и $Li_2CO_3$ также соотносятся как 1:1.

$n(Li_2CO_3) = n(CO_2) = 0,6$ моль.

4. Рассчитаем массу образовавшегося карбоната лития.

Молярная масса $Li_2CO_3$:

$M(Li_2CO_3) = 2 \cdot 7 + 12 + 3 \cdot 16 = 74$ г/моль.

Масса $Li_2CO_3$:

$m(Li_2CO_3) = n(Li_2CO_3) \cdot M(Li_2CO_3) = 0,6 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 44,4$ г.

Ответ: уравнения реакций: $MgCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$; $CO_2 + 2LiOH \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O$. Масса образовавшейся соли лития (карбоната лития) составляет 44,4 г.