4. К 0,05 л раствора хлорида марганца (II) (ρ=1,085 г/мл; ω = 8 %) прибавлено 0,2 л раствора гидроксида лития, массовая доля LiOH в котором 10% (ρ= 1,107 г/мл). Какое вещество взято в избытке и в каком количестве оно остается после реакции?

Решение:

1. Найдем массу и количество вещества MnCl₂:

Масса раствора MnCl₂ = 0,05 л * 1000 мл/л * 1,085 г/мл = 54,25 г.

Масса MnCl₂ = 54,25 г * 0,08 = 4,34 г.

Молярная масса MnCl₂ = 54,94 + 2 * 35,45 = 125,84 г/моль.

Количество вещества MnCl₂ = \( \frac{4,34 \text{ г}}{125,84 \text{ г/моль}} \approx 0,0345 \text{ моль} \).

2. Найдем массу и количество вещества LiOH:

Масса раствора LiOH = 0,2 л * 1000 мл/л * 1,107 г/мл = 221,4 г.

Масса LiOH = 221,4 г * 0,10 = 22,14 г.

Молярная масса LiOH = 6,94 + 16,00 + 1,01 = 23,95 г/моль.

Количество вещества LiOH = \( \frac{22,14 \text{ г}}{23,95 \text{ г/моль}} \approx 0,924 \text{ моль} \).

3. Напишем уравнение реакции:

\( \text{MnCl}_2 + 2\text{LiOH} \rightarrow \text{Mn(OH)}_2 \downarrow + 2\text{LiCl} \)

4. Определим, какое вещество в избытке:

Из уравнения видно, что на 1 моль MnCl₂ требуется 2 моль LiOH.

Для 0,0345 моль MnCl₂ потребуется: 0,0345 моль * 2 = 0,069 моль LiOH.

У нас есть 0,924 моль LiOH, что значительно больше, чем требуется. Следовательно, LiOH в избытке.

5. Рассчитаем количество избыточного LiOH:

Количество избыточного LiOH = 0,924 моль (имеется) - 0,069 моль (требуется) = 0,855 моль.

Масса избыточного LiOH = 0,855 моль * 23,95 г/моль ≈ 20,48 г.

Ответ: Вещество, взятое в избытке, — гидроксид лития (LiOH). В количестве примерно 20,48 г.