Для решения данной задачи необходимо определить, какой из предложенных оксидов щелочных металлов при взаимодействии с водой образует щелочь и соответствует условию задачи.
Масса оксида: 12,4 г
Масса щелочи: 16 г
Общая формула оксида щелочного металла: X₂O
Общая формула гидроксида щелочного металла: XOH
1. Рассмотрим взаимодействие оксида лития с водой:
Li₂O + H₂O = 2LiOH
Молярная масса Li₂O = 2 * 6,941 + 15,999 = 30 г/моль
Молярная масса LiOH = 6,941 + 15,999 + 1,008 = 23,948 г/моль
n(Li₂O) = 12,4 г / 30 г/моль ≈ 0,413 моль
n(LiOH) = 2 * n(Li₂O) = 2 * 0,413 моль ≈ 0,826 моль
m(LiOH) = 0,826 моль * 23,948 г/моль ≈ 19,78 г (не соответствует условию задачи)
2. Рассмотрим взаимодействие оксида натрия с водой:
Na₂O + H₂O = 2NaOH
Молярная масса Na₂O = 2 * 22,99 + 15,999 = 61,979 г/моль
Молярная масса NaOH = 22,99 + 15,999 + 1,008 = 39,997 г/моль
n(Na₂O) = 12,4 г / 61,979 г/моль ≈ 0,2 моль
n(NaOH) = 2 * n(Na₂O) = 2 * 0,2 моль ≈ 0,4 моль
m(NaOH) = 0,4 моль * 39,997 г/моль ≈ 16 г (соответствует условию задачи)
3. Рассмотрим взаимодействие оксида калия с водой:
K₂O + H₂O = 2KOH
Молярная масса K₂O = 2 * 39,0983 + 15,999 = 94,1956 г/моль
Молярная масса KOH = 39,0983 + 15,999 + 1,008 = 56,1053 г/моль
n(K₂O) = 12,4 г / 94,1956 г/моль ≈ 0,132 моль
n(KOH) = 2 * n(K₂O) = 2 * 0,132 моль ≈ 0,264 моль
m(KOH) = 0,264 моль * 56,1053 г/моль ≈ 14,81 г (не соответствует условию задачи)
4. Рассмотрим взаимодействие оксида рубидия с водой:
Rb₂O + H₂O = 2RbOH
Молярная масса Rb₂O = 2 * 85,4678 + 15,999 = 186,9346 г/моль
Молярная масса RbOH = 85,4678 + 15,999 + 1,008 = 102,4748 г/моль
n(Rb₂O) = 12,4 г / 186,9346 г/моль ≈ 0,066 моль
n(RbOH) = 2 * n(Rb₂O) = 2 * 0,066 моль ≈ 0,132 моль
m(RbOH) = 0,132 моль * 102,4748 г/моль ≈ 13,53 г (не соответствует условию задачи)
На основании расчетов, оксид натрия (Na₂O) при взаимодействии с водой образует 16 г щелочи NaOH.
Ответ: Na₂O