(а) Определите, каким образом можно получить больше водорода: гидролизом 4,5 г гидрида лития или растворением в воде 6,2 г натрия? Ответ подтвердите расчетами. (б) Определите массовые доли всех веществ в полученных растворах, если в обоих случаях для проведения реакций было взято по 100 мл воды.

А) Для решения задачи нужно определить, сколько граммов водорода можно получить в каждом из случаев.

1) Гидролиз гидрида лития:
LiH + H2O → LiOH + H2

Молярная масса LiH = 7,95 г/моль
Молярная масса H2 = 2 г/моль

Масса H2, которую можно получить из 4,5 г LiH:
n(LiH) = m(LiH) / M(LiH) = 4,5 г / 7,95 г/моль = 0,57 моль
n(H2) = n(LiH) = 0,57 моль
m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0,57 моль * 2 г/моль = 1,14 г

Таким образом, из 4,5 г гидрида лития можно получить 1,14 г водорода.

2) Растворение натрия:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Молярная масса Na = 22,99 г/моль
Молярная масса H2 = 2 г/моль

Масса H2, которую можно получить из 6,2 г Na:
n(Na) = m(Na) / M(Na) = 6,2 г / 22,99 г/моль = 0,27 моль
n(H2) = n(Na) = 0,27 моль
m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0,27 моль * 2 г/моль = 0,54 г

Таким образом, из 6,2 г натрия можно получить 0,54 г водорода.

Следовательно, больше водорода можно получить гидролизом гидрида лития.

б) Для расчета массовых долей всех веществ в полученных растворах необходимо знать их концентрацию.

1) Гидролиз гидрида лития:
m(LiH) = 4,5 г
V(H2O) = 100 мл = 0,1 л
n(LiH) = m(LiH) / M(LiH) = 4,5 г / 7,95 г/моль = 0,57 моль
c(LiH) = n(LiH) / V(H2O) = 0,57 моль / 0,1 л = 5,7 М
c(H2) = c(LiH) = 5,7 М
m(H2O) = V(H2O) * ρ(H2O) = 0,1 л * 1000 г/л = 100 г
m(LiOH) = n(LiH) * M(LiOH) = 0,57 моль * 23,95 г/моль = 13,67 г

Массовые доли всех веществ в полученном растворе:
массовая доля LiH = m(LiH) / m(H2O) * 100% = 4,5 г / 100 г * 100% = 4,5%
массовая доля H2O = m(H2O) / m(H2O) * 100% = 100 г / 100 г * 100% = 100%
массовая доля LiOH = m(LiOH) / m(H2O) * 100% = 13,67 г / 100 г * 100% = 13,67%
массовая доля H2 = m(H2) / m(H2O) * 100% = 1,14 г / 100 г * 100% = 1,14%

2) Растворение натрия:
m(Na) = 6,2 г
V(H2O) = 100 мл = 0,1 л
n(Na) = m(Na) / M(Na) = 6,2 г / 22,99 г/моль = 0,27 моль
c(Na) = n(Na) / V(H2O) = 0,27 моль / 0,1 л = 2,7 М
c(H2) = c(Na) = 2,7 М
m(H2O) = V(H2O) * ρ(H2O) = 0,1 л * 1000 г/л = 100 г
m(NaOH) = n(Na) * M(NaOH) = 0,27 моль * 39,99 г/моль = 10,8 г

Массовые доли всех веществ в полученном растворе:
массовая доля Na = m(Na) / m(H2O) * 100% = 6,2 г / 100 г * 100% = 6,2%
массовая доля H2O = m(H2O) / m(H2O) * 100% = 100 г / 100 г * 100% = 100%
массовая доля NaOH = m(NaOH) / m(H2O) * 100% = 10,8 г / 100 г * 100% = 10,8%
массовая доля H2 = m(H2) / m(H2O) * 100% = 0,54 г / 100 г * 100% = 0,54%

Таким образом, в растворе, полученном гидролизом гидрида лития, массовая доля водорода больше, но массовые доли всех веществ в обоих растворах различны.