Часть ll Параграф 33 ГДЗ Рабочая тетрадь Габриелян Остроумов 9 класс (Химия)
- Хлорид алюминия — кристаллогидрат. Его формула ___. Его применяют:
- Сульфат алюминия — _______. Его применяют:
- Определите формулы неизвестных реагентов в схеме последовательных превращений и запишите соответствующие уравнения реакций.
- Расставьте коэффициенты в схеме реакции с помощью метода электронного баланса: $$\mathrm{Al + HNO_3 \rightarrow N_2 + \underline{\hspace{1cm}} + \underline{\hspace{1cm}}}$$
- Какая масса алюминия, содержащего $$5\%$$ примесей, потребуется для получения $$156\ \text{кг}$$ хрома из его оксида(III) методом алюминотермии?
1. Хлорид алюминия — кристаллогидрат. Его формула $$AlCl_3\cdot 6H_2O$$. Его применяют в качестве катализатора в органическом синтезе.
2. Сульфат алюминия — $$Al_2(SO_4)_3$$. Его применяют на водоочистных станциях для очистки воды, которая подаётся в водопроводную сеть.
3. В схеме превращений:
$$X_1=Al_2O_3,\quad X_2=Al(OH)_3$$
Уравнения реакций:
$$4Al+3O_2=2Al_2O_3$$
$$Al_2O_3+2NaOH=2NaAlO_2+H_2O$$
$$Al_2O_3+6HCl=2AlCl_3+3H_2O$$
$$NaAlO_2+2H_2O=Al(OH)_3+NaOH$$
$$AlCl_3+3NaOH=Al(OH)_3+3NaCl$$
$$Al(OH)_3+3HCl=AlCl_3+3H_2O$$
$$Al(OH)_3+NaOH=Na[Al(OH)_4]$$
4. Расставим коэффициенты методом электронного баланса.
Степени окисления: $$Al^0 \rightarrow Al^{3+}$$, $$N^{+5} \rightarrow N^0$$.
Баланс электронов:
$$Al^0-3e^- \rightarrow Al^{3+}$$
$$N^{+5}+5e^- \rightarrow N^0$$
Наименьшее общее число электронов — 15, поэтому:
$$10Al+36HNO_3=10Al(NO_3)_3+3N_2+18H_2O$$
5. Найдём массу алюминия, содержащего 5% примесей, необходимую для получения $$156\ \text{кг}$$ хрома.
Дано: $$m(Cr)=156\ \text{кг}=156000\ \text{г}$$, $$\omega(\text{прим.})=5\%$$, $$M(Cr)=52\ \text{г/моль}$$, $$M(Al)=27\ \text{г/моль}$$.
Уравнение реакции:
$$Cr_2O_3+2Al=Al_2O_3+2Cr$$
Найдём количество вещества хрома:
$$n(Cr)=\frac{m}{M}=\frac{156000}{52}=3000\ \text{моль}$$
По уравнению реакции $$n(Al):n(Cr)=2:2=1:1$$, значит $$n(Al)=3000\ \text{моль}$$.
Масса чистого алюминия:
$$m(Al)=n\cdot M=3000\cdot 27=81000\ \text{г}=81\ \text{кг}$$
Так как в алюминии 5% примесей, массовая доля чистого вещества равна $$95\%=0{,}95$$.
Тогда масса технического алюминия:
$$m=\frac{81}{0{,}95}=85{,}26\ \text{кг}$$
Ответ: $$AlCl_3\cdot 6H_2O$$; $$Al_2(SO_4)_3$$; $$X_1=Al_2O_3$$, $$X_2=Al(OH)_3$$; $$10Al+36HNO_3=10Al(NO_3)_3+3N_2+18H_2O$$; $$85{,}26\ \text{кг}$$.