Какова массовая доля соли в растворе, полученном при смешивании 125 мл 5% раствора гидроксида лития (плотностью 1,05 г/мл) и 100 мл 5% раствора азотной кислоты (плотностью 1,03 г/мл)?

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля соли раствор гидроксида лития раствор азотной кислоты химия 11 класс смешивание растворов плотность растворов вычисление массовой доли Новый

Чтобы найти массовую долю соли в растворе, полученном при смешивании растворов гидроксида лития и азотной кислоты, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Вычислить массу каждого раствора:
   • Для гидроксида лития:
   • Объем раствора = 125 мл
   • Плотность раствора = 1,05 г/мл
   • Масса раствора = объем × плотность = 125 мл × 1,05 г/мл = 131,25 г
   • Для азотной кислоты:
   • Объем раствора = 100 мл
   • Плотность раствора = 1,03 г/мл
   • Масса раствора = объем × плотность = 100 мл × 1,03 г/мл = 103 г
2. Вычислить массу растворенных веществ в каждом растворе:
   • Для 5% раствора гидроксида лития:
   • Массовая доля = 5% = 0,05
   • Масса гидроксида лития = масса раствора × массовая доля = 131,25 г × 0,05 = 6,5625 г
   • Для 5% раствора азотной кислоты:
   • Массовая доля = 5% = 0,05
   • Масса азотной кислоты = масса раствора × массовая доля = 103 г × 0,05 = 5,15 г
3. Определить, что происходит при смешивании:
   • Гидроксид лития (LiOH) реагирует с азотной кислотой (HNO3) с образованием соли - нитрата лития (LiNO3) и воды.
   • Уравнение реакции: LiOH + HNO3 → LiNO3 + H2O
4. Вычислить массу образовавшейся соли:
   • В данной реакции 1 моль LiOH реагирует с 1 моль HNO3, образуя 1 моль LiNO3.
   • Определяем, какое из веществ является лимитирующим:
   • Молярная масса LiOH ≈ 24 г/моль
   • Молярная масса HNO3 ≈ 63 г/моль
   • Количество моль LiOH = 6,5625 г / 24 г/моль ≈ 0,273 моль
   • Количество моль HNO3 = 5,15 г / 63 г/моль ≈ 0,082 моль
   • Так как HNO3 является лимитирующим реагентом, то количество образовавшейся соли будет равно количеству молей HNO3:
   • Масса соли (LiNO3) = количество моль HNO3 × молярная масса LiNO3 (≈ 68 г/моль) = 0,082 моль × 68 г/моль ≈ 5,576 г
5. Вычислить общую массу полученного раствора:
   • Общая масса раствора = масса раствора LiOH + масса раствора HNO3 = 131,25 г + 103 г = 234,25 г
   • Но необходимо вычесть массу воды, образовавшейся в реакции. Масса воды ≈ 18 г (1 моль HNO3 дает 1 моль воды).
   • Итак, общая масса раствора = 234,25 г - 18 г = 216,25 г
6. Вычислить массовую долю соли в растворе:
   • Массовая доля соли = масса соли / масса раствора × 100%
   • Массовая доля соли = 5,576 г / 216,25 г × 100% ≈ 2,58%

Таким образом, массовая доля соли в полученном растворе составляет примерно 2,58%.