Номер 8, страница 223 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Кусочек лития сожгли в кислороде и получили продукт реакции массой 15 г. Рассчитайте массу сгоревшего лития и объем (н. у.) прореагировавшего с ним кислорода.

Дано:

$m(Li_2O) = 15$ г

Найти:

$m(Li)$ - ?
$V(O_2)_{\text{(н.у.)}}$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции горения лития в кислороде. При сжигании щелочных металлов в кислороде образуются оксиды. В данном случае продуктом реакции является оксид лития ($Li_2O$):
$4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O$

2. Рассчитаем молярную массу оксида лития, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(Li) \approx 7$ а.е.м., $Ar(O) \approx 16$ а.е.м.
$M(Li_2O) = 2 \cdot Ar(Li) + Ar(O) = 2 \cdot 7 + 16 = 30$ г/моль.

3. Найдем количество вещества (в молях) образовавшегося оксида лития, зная его массу:
$n(Li_2O) = \frac{m(Li_2O)}{M(Li_2O)} = \frac{15 \text{ г}}{30 \text{ г/моль}} = 0.5$ моль.

4. По уравнению реакции определим количество вещества лития ($Li$), вступившего в реакцию. Согласно уравнению, на образование 2 моль $Li_2O$ расходуется 4 моль $Li$. Таким образом, количество вещества лития в 2 раза больше количества вещества оксида лития.
$n(Li) = 2 \cdot n(Li_2O) = 2 \cdot 0.5 \text{ моль} = 1$ моль.
Теперь рассчитаем массу сгоревшего лития:
$m(Li) = n(Li) \cdot M(Li) = 1 \text{ моль} \cdot 7 \text{ г/моль} = 7$ г.

5. По уравнению реакции определим количество вещества кислорода ($O_2$), вступившего в реакцию. Согласно уравнению, на образование 2 моль $Li_2O$ расходуется 1 моль $O_2$. Таким образом, количество вещества кислорода в 2 раза меньше количества вещества оксида лития.
$n(O_2) = \frac{1}{2} \cdot n(Li_2O) = \frac{1}{2} \cdot 0.5 \text{ моль} = 0.25$ моль.
Объем кислорода при нормальных условиях (н.у.) рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объем газа, равный 22.4 л/моль.
$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 0.25 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 5.6$ л.

Ответ: масса сгоревшего лития составляет 7 г, объем прореагировавшего кислорода – 5.6 л.