Question

1)На алюминий массой 2,7 (г) подействовали соляной кислотой массой 12,6 (г). Определите объём выделившегося водорода. 2)С атомом какого благородного газа сходен по электронному строению ион алюминия Аl(3+) 3)Объясните: а) почему алюминий не поддаётся пайке на воздухе; б) почему алюминиевая посуда не разрушается кипящей водой; 4)Дан перечень реактивов: 1) галогены; 2) вода; 3)азот; 4) сера; 5) уголь; 6) кислота; 7) раствор щёлочи; 8) оксид хрома(III). Из них при определённых условиях взаимодействуют с алюминием: а)всё; б) всё кроме 3 и 7; в)1,4 и 6; г)всё кроме 4 и 6. Напишите уравнения осуществимых реакций. 5)Составьте уравнения реакций в соответствии со схемой превращений: 1 2 3 4 Al2O3---> Al ----> Al2(SO4)3 ---> Al(OH)3 ---> Al2O3 Для уравнения реакции 2 составьте схему электронного баланса. Для реакции 3 напишите полное и сокращённое ионно-молекулярные уравнения. 6)Рассчитайте массовую долю (в процентах) хлороводорода в 400 г соляной кислоты, если в ней максимально растворяется 5,4 г алюминия. 7)Смесь меди и алюминия массой 10 г на холоде обработали концентрированной азотной кислотой, при этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. Определите массовые доли (в процентах) металлов в исходной смеси. 8)Определите массовую долю алюминия (в процентах) в смеси порошков алюминия и магния, если при действии на 2,1 г смеси раствором щёлочи выделяется 1,12 л водорода (н.у.)

Answer 1

1) al+hcl=alcl2+h2

    n(al)=2,7/2=0.1

    n(hcl)=12.6/36.5=0.3

=>n(h2)=0.1

   V(h2)=0.1*22.4=2.24л

2) Аргон, потому что в 3 периоде аргон единственный благородный газ

3) а)Оксид имеет высокую температуру плавления, отличную от металла алюминия и не поддается пайке б) потому что температура плавления алюм. выше температуры плавления

4) не уверен б) всё кроме 3 и 7; реакции найдешь в википедии

5) 2al203+3c=4al+3co2

2al+3h2so4=al2(so4)3+3h2

al2(so4)3+6naoh=2al(oh)3+3na2so4

2al(oh)3 -->t   al2o3+3h2o

 * al0    -3e          al3+ | 3

    h+    +1e           h0    |1

*al3+ +3so42- +na+ +oh-=al(oh)3 +3na+ +so42-

  al3+ + 3oh-=al(oh)3

6)Al+2hcl=alcl2+h2

n(al)=5.4/27=0.2

=>n(hcl)=0.2*2=0.4

m(hcl)=0.4*36.5=14.6

w(hcl)=14.6/400*100%=3.65%

7)2Al+6hno3=2al(no3)3+3h2

    cu+hno3 реакция не идет

n(h2)=4.48/22.4=0.2

=>n(al)=0.2*2/3=0.13

m(al)=0.13*27=3.6

w(al)=3.6/10*100%=36%

8)2Al + 2NaOH + 2Н2О → 3H2 + 2NaAlO2

    mg+naoh не реагирует

n(h2)=1.12/22.4=0.05

=>n(al)=0.05*2/3=0.03

m(al)=0.03*27=0.9

w(al)=0.9/2.1*100%=42.9%

Answer 2

 

 

 

1)  2Al  +  6HCl  ----->   2AlCl3  +  3H2

          m(Al) = 2,7 г ,  m(HCl) = 12,6 г

   n(Al)  =  2,7 / 27 = 0,1 моль,  n(HCl) = 12,6 / 36,5 = 0,345 моль. 

----> алюминий взят в недостатке.   

   0,1   -   n  -----> n(H2) = 0,15 моль,  тогда V(H2)  =  22,4 * 0,15 = 3,36 л.  

     2         3

 

 2)  ион алюминия сходя по электронному строению с инертным газом  неоном Ne. 

 3) а)  Алюминий не поддается пайке на воздухе, скорее всего, потому что во время пайки на воздухе на поверхности алюминия образуется оксидная плёнка, препятствующая дальнейшей пайке (т.е. образуется оксид алюминия, температура плавления которого больше, чем у простого вещества металла алюминия)

  б) Алюминиевая посуда не разрушается в кипящей воде потому что температура плавления алюминия выше, чем температура кипения воды, при этом в пресной воде пищевые сплавы алюминия самопассивируются, образуя на поверхности плёнку оксида, не разрушающуюся при кипячении. 

 4) а)  

        1. 2Al  + 3Cl2 ------> 2AlCl3

        2. 2Al(амальг.)  +  6H2O  ----->   2Al(OH)3  +  3H2 

        3. 2Al  +  N2  ------> 2AlN  (при температуре 800 гр.) 

        4. 2Al  +  3S -----> Al2S3  (при высокой температуре) 

        5.  4Al  +  3C  ---->  Al4C3  (при температуре 1000 градусов по Цельсию)

        6.  2Al  +  6HCl -------> 2AlCl3  +  3H2

        7.  Al  +  NaOH + 3H2O ------>  Na[Al(OH)4]  + H2  (щелочь в избытке) 

        8.  Cr2O3  +  2Al  ------->  2Cr  +  Al2O3  (алюминотермия, при высоких температурах) 

 

 5)  Al2O3---> Al ----> Al2(SO4)3 ---> Al(OH)3 ---> Al2O3 

     1. 2Al2O3 ----------> 4Al  + 3O2  (реакция происходит в расплавленном криолите при электролизе) 

     2. 2Al  + 3H2SO4 (разб) ----->  Al2(SO4)3  +  3H2 

     3. 2Al2(SO4)3  +  12NaOH  -------> 4Al(OH)3  +  6Na2SO4

                               t 

     4. 2Al(OH)3  --------->  Al2O3  +  3H2O; 

         0       +1                                  +3                       0

     2Al  + 3H2SO4 (разб) ----->  Al2(SO4)3  +  3H2 

             0                    +3

 2         Al   - 3e ----> Al       - восстановитель, окисляется.

           +1                      0  

 3       2H  +  2e-----> H2   - окислитель, восстанавливается.

 

     2Al2(SO4)3  +  12NaOH  -------> 4Al(OH)3  +  6Na2SO4 

  3+            2-            +              -                  +3                      +             2-

4Al  + 6SO4  +  12Na + 12OH  ------->  4Al(OH)3  + 12Na + 6SO4

        3+             -

     4Al  +  12OH ------->  4Al(OH)3.

 

6)   2Al  +  6HCl  --------> 2AlCl3  +  3H2  

       m(HCl р-ра) = 400 г

       m(Al) = 5,4 г

    n(Al) = 5,4/27=0,2 моль

n(HCl) = 3n(Al) = 3*0,2 = 0,6 моль,   m(HCl) = 36,5*0,6 = 21,9 г. 

  w%(HCl) = 21,9*100/400 = 5,475 %.

 7. Концентрированная азотная кислота на холоде  пассивирует алюминий, с конц. азотной кислотой взаимодействует только медь: 

  Cu  + 4HNO3  ------->  Cu(NO3)2  +  2NO2  +  2H2O .  

  m(Al и Cu) = 10 г.  

  V(NO2) = 4,48 л,  n(NO2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль 

  n(Cu) = 1/2n(NO2) = 0,2/2 = 0,1 моль 

  m(Cu) = 0,1 * 64 = 6,4 г,   тогда m(Al в смеси)= 10 - 6,4 = 3,6 г. 

w%(Cu) = 6,4*100/10 = 64%,   w% (Al) = 100 - 64 = 36%. 

   

   8.   Магний с раствором щёлочи не реагирует, реагирует только алюминий: 

    2Al  +2NaOH  +  6H2O ------->  2Na[Al(OH)4]  +  3H2.  

 V(H2) = 1,12 л,  n(H2) = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль. 

  n(Al) = 2*0,05/3= 0,03 моль  

 m(Al) = 0,03*27 = 0,81 г.  

m(смеси) = 2,1 г,  тогда m(Mg) = 2,1 - 0,81 = 1,29 г.

w%(Al) = 0,81*100/2,1= 38,6 % 

w% (Mg) = 100 - 38,6 = 61,4 %.