Примеры решения задач

Задача 1. Запишите уравнения реакций взаимодействия между литием и следующими веществами:

а) азотом;

б) кислородом;

в) аммиаком;

г) водой.

Решение:

А) Реакция взаимодействия лития с азотом протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:

6Li + N₂ = 2Li₃N.

Б) При взаимодействии с кислородом литий образует оксид:

4Li + O₂ = 2Li₂O.

В) С аммиаком литий дает амид лития:

2Li + 2NH₃ = 2LiNH₂ + H₂.

Г) В результате взаимодействия лития с водой образуется гидроксид лития и выделяется водород:

2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂.

Задача 2. Вычислите объем воды, в котором необходимо растворить 2,3 г металлического натрия для получения 5 %-ного раствора гидроксида натрия.

Дано:

m (Na) = 2,3 г

ω (NaOH) = 5 %

ρ (H₂O) = 1 г/мл

Найти:

V (H₂O)

Решение:

Запишем уравнение реакции взаимодействия металлического натрия с водой:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂.

Для вычисления массы воды, необходимой для приготовления раствора гидроксида натрия и взаимодействия натрия с водой, нужно знать массу образовавшегося гидроксида натрия. По уравнению реакции 1 моль натрия соответствует 1 моль гидроксида натрия. Вычислим количество натрия:

(моль),

следовательно, гидроксида натрия образуется 0,1 моль или 4 г (m = n · M = 0,1 · 40 = 4 (г)).

Масса воды сложится из массы воды, участвующей в реакции, и массы воды, необходимой для приготовления раствора. Вычислим массу воды, пошедшей на реакцию: по уравнению взаимодействия соотношение n (Na) : n (H₂O) = 1 : 1, так как растворяется 0,1 моль натрия, то затрачивается 0,1 моль воды или 1,8 г (m = n · M = 0,1 · 18 = 1,8 (г)). Массу воды, необходимую для приготовления раствора, вычислим из определения массовой доли:

= ,

отсюда:

(г).

Тогда общая масса воды равна:

m (H₂O) = m (H₂O)_{реакция} + m (H₂O)_{раствор} = 1,8 + 76 = 77,8 (г).

Объем воды определим по формуле, связывающей объем, массу и плотность жидкости:

(мл).

Ответ: V (H₂O) = 77,8 мл.