Определите объем выделяющегося углекислого газа (в единицах объема) при реакции азотной кислоты с 5 г карбоната лития
Определите объем выделяющегося углекислого газа (в единицах объема) при реакции азотной кислоты с 5 г карбоната лития, включая 8% примесей, не являющихся карбонатами. Промежуточные вычисления выполните с точностью до трех десятичных знаков, а окончательный ответ укажите с точностью до двух знаков после запятой.
Скоростной_Молот 32
Давайте решим эту задачу пошагово.1. Сначала найдем количество карбоната лития. У нас есть 5 г карбоната лития, включая 8% примесей. Чтобы найти количество карбоната лития в 100% пробе, мы можем использовать пропорцию:
\[
\frac{{5 \, \text{г}}}{{100\%}} = \frac{{x}}{{92\%}}
\]
Где \( x \) - количество карбоната лития в 92% пробе. Пропорцию можно решить методом перекрестного умножения:
\[
100\% \times x = 5 \, \text{г} \times 92\%
\]
\[
x = \frac{{5 \, \text{г} \times 92\%}}{{100\%}}
\]
\[
x = \frac{{5 \, \text{г} \times 0.92}}{{1}}
\]
\[
x = 4.6 \, \text{г}
\]
2. Теперь найдем количество азотной кислоты. Зная, что реакция происходит согласно уравнению:
\[
2\text{HNO}_3 + \text{Li}_2\text{CO}_3 \rightarrow 2\text{NO}_2 + \text{Li}_2\text{NO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
\]
Мы видим, что для одного молька азотной кислоты необходимо одно молька карбоната лития. Таким образом, количество азотной кислоты равно количеству карбоната лития:
\[
\text{Количество азотной кислоты} = 4.6 \, \text{г}
\]
3. Теперь посчитаем количество выделяющегося углекислого газа. Газовый закон Авогадро говорит нам, что один моль газа занимает 22.4 литра при нормальных условиях (0°C и 1 атмосфере давления). Мы можем использовать эту информацию, чтобы найти количество молей выделяющегося углекислого газа:
\[
\text{Моль углекислого газа} = \frac{{\text{Количество азотной кислоты}}}{{\text{Молярная масса азотной кислоты}}}
\]
Молярная масса азотной кислоты равна 63 г/моль (2 моля водорода, 14 моль азота и 3 моля кислорода).
\[
\text{Моль углекислого газа} = \frac{{4.6 \, \text{г}}}{{63 \, \text{г/моль}}}
\]
\[
\text{Моль углекислого газа} \approx 0.073 \, \text{моль}
\]
После этого мы можем найти объем выделяющегося углекислого газа:
\[
\text{Объем углекислого газа} = \text{Моль углекислого газа} \times 22.4 \, \text{л/моль}
\]
\[
\text{Объем углекислого газа} \approx 0.073 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль}
\]
\[
\text{Объем углекислого газа} \approx 1.63 \, \text{л}
\]
Итак, объем выделяющегося углекислого газа при реакции азотной кислоты с 5 г карбоната лития составляет примерно 1.63 литра.