Краткое пояснение:
Данные превращения включают реакции щелочного металла (лития) с водой, затем реакцию полученного гидроксида с кислотой, и, наконец, реакцию обмена для получения другой соли.
Пошаговое решение:
- Li → LiOH: Литий – щелочной металл, он бурно реагирует с водой с образованием гидроксида лития и выделением водорода.
Реакция: 2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑ - LiOH → LiNO₃: Гидроксид лития – это щелочь. Для получения нитрата лития (LiNO₃), он должен прореагировать с азотной кислотой (HNO₃).
Реакция: LiOH + HNO₃ → LiNO₃ + H₂O - LiNO₃ → KNO₃: Для превращения нитрата лития в нитрат калия (KNO₃), можно использовать реакцию обмена между солями. Например, если взять нитрат калия (KNO₃) и растворимую соль лития, которая образует осадок с нитрат-ионом, или наоборот. Однако, более простым способом является реакция обмена между нитратом лития и какой-либо растворимой солью калия, которая при этом не даст осадка с литием. Например, можно использовать хлорид калия (KCl) или сульфат калия (K₂SO₄).
Реакция: LiNO₃ + KCl → KNO₃ + LiCl
(Примечание: в данном случае и LiNO₃, и KCl, и KNO₃, и LiCl являются растворимыми веществами, поэтому для смещения равновесия может потребоваться выпаривание или использование другого реагента, который даст осадок с одним из ионов. Однако, если считать, что реакция протекает, то этот вариант возможен).
Альтернативный способ: можно использовать нитрат калия и вещество, которое будет реагировать с нитрат-ионом лития, но это усложняет задачу. Если исходить из того, что это стандартное школьное задание, то предполагается стандартная реакция обмена.
Ответ:
- 2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑
- LiOH + HNO₃ → LiNO₃ + H₂O
- LiNO₃ + KCl → KNO₃ + LiCl (или другая растворимая соль калия)