дано:
- масса воды = 300 г
- масса лития (Li) = 8,5 г
найти:
1. массовую долю лития в растворе.
2. массу раствора нитрата железа(III), содержащего 4,5% Fe(NO3)3, который может прореагировать с полученным раствором.
решение:
1. Рассчитаем общую массу раствора:
общая масса раствора = масса воды + масса лития
общая масса раствора = 300 г + 8,5 г = 308,5 г
2. Найдем массовую долю лития:
массовая доля Li = масса лития / общая масса раствора
массовая доля Li = 8,5 г / 308,5 г ≈ 0,0275 или 2,75%
3. Теперь найдем количество лития в молях:
молярная масса Li = 6,94 г/моль
количество Li = 8,5 г / 6,94 г/моль ≈ 1,225 моль
4. Уравнение реакции между литием и нитратом железа(III):
6Li + 2Fe(NO3)3 → 2Fe + 3Li3N
Из уравнения видно, что 6 моль лития реагируют с 2 моль Fe(NO3)3. Следовательно, для реакции с 1,225 моль лития потребуется:
количество Fe(NO3)3 = (1,225 моль Li) * (2 моль Fe(NO3)3 / 6 моль Li) = 0,20417 моль
5. Рассчитаем массу Fe(NO3)3, необходимого для реакции:
молярная масса Fe(NO3)3 = 55,85 + 3*(14,01 + 16) = 241,86 г/моль
масса Fe(NO3)3 = 0,20417 моль * 241,86 г/моль ≈ 49,30 г
6. Теперь найдём массу раствора нитрата железа(III) с массовой долей 4,5%:
массовая доля Fe(NO3)3 = масса Fe(NO3)3 / масса раствора
0,045 = 49,30 г / масса раствора
масса раствора = 49,30 г / 0,045 ≈ 1092,22 г
ответ:
Массовая доля лития в растворе составляет примерно 2,75%. Для реакции с полученным раствором может прореагировать примерно 1092,22 г раствора нитрата железа(III) с массовой долей 4,5%.