Правильный ответ
- Определим массовую долю гидроксида лития в конечном растворе
mкон. р–ра = mнасыщ. р–ра + m(CO2) – m↓(Li2CO3) = 336 + 26,4 − 40,36 = 322,04 г
ω(LiOH) = mост.(LiOH) : mкон. р–ра • 100 = 7,2 : 322,04 • 100 = 2,24%
Максимальный балл: 4
Полное решение
- Запишем уравнения реакций
(1) Al4C3 + 4NaOH + 12H2O = 4Na[Al(OH)4] + 3CH4
(2) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
(3) CO2 + 2LiOH = Li2CO3 + H2O
- Определим количество вещества исходных реагентов
n(Al4C3) = m : M = 28,8 : 144 = 0,2 моль
n(CH4) = n(Al4C3) • 3 = 0,2 • 3 = 0,6 моль
n(CO2) = n(CH4) = 0,6 моль
m(CO2) = n • M = 0,6 • 44 = 26,4 г
(х : 336) = 12 : (100 + 12)
х = 36 г LiOH
n(LiOH) = m : M = 36 : 24 = 1,5 моль
- Определим массу осадка карбоната лития в условиях реакции
0,6 : 1 = 0,6 моль < 1,5 : 2 = 0,75 моль ⇒ CO2 в недостатке
n ост. (LiOH) = 1,5 − 0,6 • 2 = 0,3 моль
m ост. (LiOH) = n • M = 0,3 • 24 = 7,2 г
n(Li2CO3) = n(CO2) = 0,6 моль
m(Li2CO3) = n • M = 0,6 • 74 = 44,4 г
m(H2O) = mнасыщ. р–ра − m(LiOH) + m3(Н2О)
m(H2O) = 336 − 36 + 0,6 • 18 = 310,8 г
Учтем растворимость карбоната лития
(1,3 : 100) = y : 310,8
y = 4,04 г Li2CO3 находится в растворе
m↓(Li2CO3) = 44,4 − 4,04 = 40,36 г
- Определим массовую долю гидроксида лития в конечном растворе
mкон. р–ра = mнасыщ. р–ра + m(CO2) – m↓(Li2CO3) = 336 + 26,4 − 40,36 = 322,04 г
ω(LiOH) = mост.(LiOH) : mкон. р–ра • 100 = 7,2 : 322,04 • 100 = 2,24%
Максимальный балл: 4
