Задание №177361: Турнир Ломоносова 2004

9. Так как в водном растворе образуется щёлочь, очевидно, что
исходные вещества содержат щелочной металл. Поскольку исходного
вещества только 9 г, а щёлочи получается один моль (или около того) и
газа тоже 1 моль, то этим металлом может быть только литий — самый
лёгкий в группе щелочных металлов. По той же причине газ — скорее
всего водород.
Можно предположить, что мы имеем дело с гидридом лития LiH.
Однако один моль LiH имеет массу 8 г, а в условии 9 г. По-видимому
один из порошков представляет собой не гидрид, а дейтерид лития LiD
(дейтерий — изотоп водорода 2H).
Тогда при его растворении в воде протекает реакция:
LiD + H2O = LiOH + HD↑
Можно убедиться, что все количественные соотношения, заданные в
условии, выполнены: при растворении 9 г дейтерида образуется 22,4 л
газа (1 моль) и 1 моль щёлочи.
В случае второго порошка получено столько же газа, однако щёлочи
больше. Нетрудно догадаться, что порошок представляет собой смесь
8 г обычного гидрида лития LiH и гидроксида лития LiOH.
Тогда при реакции с водой
LiH + H2O = LiOH + H2 ↑
действительно получается 1 моль водорода, так как гидрида ровно
1 моль, а примесь гидроксида лития переходит в раствор без выделения
газа. Легко проверить, что 1 г LiOH действительно составляет 0,04 моль
и таким образом, общее количество щёлочи составляет 1,04 моль, что
соответствует условию.
41