Химия
8 класс
Вопрос
Имеются два 5,0%-ных раствора солей алюминия. Равные массы этих растворов обработали избытком водного раствора аммиака, образующиеся осадки отфильтровали и прокалили; массы полученных твердых остатков отличались в два раза. Через 100 г каждого раствора пропустили 1,0 л хлора (20∘C, нормальное давление) и растворы выпарили; при этом получили один и тот же кристаллогидрат (гексагидрат). Определите формулы исходных солей и вычислите массы кристаллогидратов, полученных из каждого раствора.
Ответ
Из условия, что при пропускании хлора образуется одна и та же соль, следует, что речь идет о галогенидах алюминия.
AlX3+3HN3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4X
AlY3+3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Y
2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
Массы твердых остатков Al2O3 отличаются в два раза, следовательно количества AlX3 и AlY3 также отличаются в 2 раза, а массы одинаковы, поэтому молярные массы галогенидов также отличаются в 2 раза. Простым перебором по трем галогенидам (за исключением фторида, нерастворимого в воде) убеждаемся, что по хлорид и бромид: M(AlBr3)M(AlCl3)=267133,5=2.
Теперь рассчитаем массы кристаллогидрата. В обоих случаях образуется AlCl3⋅6H2O. В первом случае
2AlBr3+3Cl2=2AlCl3+3Br2.
AlCl3+6H2O=AlCl3⋅6H2O
ν(AlBr3)=5267=0,019моль,ν(Cl2)=PVRT=100⋅18,31⋅293=0,041моль - избыток, ν(AlCl3⋅6H2O)=0,019,m(AlCl3⋅6H2O)=0,019⋅241,5=4,6г.
Во втором случае количество хлорида в два раза больше, чем количество бромида, поэтому масса кристаллогидрата также в два раза больше.
AlCl3+6H2O=AlCl3⋅6H2O
ν(AlCl3)=0,019⋅2=0,038моль,m(AlCl3⋅6H2O)=4,6⋅2=9,2г.
Ответ. AlCl3 и AlBr3; 4,6 г и 9,2 г AlCl3⋅6H2O.