Інші завдання дивись тут...

Вправа 1 Охарактеризуйте:

а) елемент Алюміній за розміщенням у періодичній системі хімічних елементів і будовою атома;

Електронна формула атома Алюмінію 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

У атома Алюмінію є 13 електронів (порядковий номер 13), які перебувають на трьох енергетичних рівнях (Алюміній - елемент 3 періоду), на зовнішньому енергетичному рівні містяться три електрони, з них, 2 s-електрони і 1 р-електрон, тому Алюміній є p-елементом і розташовується в головній підгрупі ІІІ групи.

б) фізичні та хімічні властивості алюмінію як представника металів.

Алюміній — метал сріблястобілого кольору з характерним металічним блиском, електро- й теплопровідний, легкий (густина 2,7 г/см³), легкоплавкий з температурою плавлення 660°С, утворює з іншими металами легкі й міцні сплави.

Як типовий активний метал, алюміній взаємодіє з неметалами, водою, кислотами, розчинами солей та оксидами неметалічних елементів 

 

Вправа 2 Складіть рівняння реакцій взаємодії алюмінію з: 

а) бромом; 

2Al + 3Br₂ = 2AlBr₃

б) сіркою;

2Al + 3S = Al₂S₃

в) водою;

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3H₂↑

г) сульфатною кислотою, розведеною та концентрованою.

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

2Al + 4H₂SO₄ (конц.) = Al₂(SO₄)₃ + S↓ + 4H₂O 

 

Вправа 3 Позначте суму коефіцієнтів у реакції, поданій схемою:

Al + C → Al₄C₃.

А 9 

Б 8 

В 7 

Г 6

Відповідь: Б

4Al + 3C = Al₄C₃   4+3+1=8

 

Вправа 4 Установіть відповідність між правими й лівими частинами рівнянь реакцій, поданих схемами.

А Al + HBr  Б Al + Br2  В Al + FeBr2 Г Al + Fe2O3

1 Al2O3 + Fe 2 AlBr3 + Fe 3 Al2O3 4 AlBr3 5 AlBr3 + H2↑.

Відповідь: А-5, Б-4, В-2, Г-1 

А Al + HBr → AlBr₃ + H₂↑

Б Al + Br₂ → AlBr₃ 

В Al + FeBr₂ → AlBr₃ + Fe↓

Г Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + Fe↓ 

 

Вправа 5 Позначте речовини 1, 2, 3 у ланцюгу перетворень:

Відповідь: 1-А, 2-В, 3-Б

Al₂O₃ + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + H₂O

Al(NO₃)₃ + NaOH → Al(OH)₃↓+ NaNO₃

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + H₂O

 

Вправа 6 Позначте речовини 1, 2, 3, 4 у ланцюгу перетворень:

Відповідь: 1-А , 2-Г, 3-В, 4-Б

Al + Fe₃O₄ → Al₂O₃ + Fe

Al₂O₃ + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + H₂O

Al₂(SO₄) + NaOH → Al(OH)₃↓+ Na₂SO₄

 

Вправа 7 Алюміній масою 5,4 г повністю прореагував з хлоридною кислотою. Обчисліть масу алюміній хлориду й об’єм водню (н. у.), що утворилися внаслідок реакції.

Відомо: m(Al)=5,4 г

Знайти: m(AlCl₃)-?, V(H₂)-?

Розв'язування

Записуємо рівняння реакції:

5,4 г            x г        у л      

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑

54 г            267 г     67,2 л

M(Al)=27 г/моль, маса 1 моль=27 г, а маса 2 моль=54 г

M(AlCl₃)=133,5 г/моль, маса 1 моль=133,5 г, а маса 2 моль=267 г

За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, а 3 моль газу займуть утричі більший об'єм, тобто 67,2 л

x=m(AlCl₃)=5,4 г • 267 г : 54 г=26,7 г

y=V(H₂)=5,4 г • 67,2 л : 54 г=6,72 л

Відповідь: 26,7 г AlCl₃, 6,72 л H₂

 

Вправа 8 На алюміній масою 10,88 г подіяли бромом масою 100 г. Обчисліть масу продукту реакції та назвіть сіль.

Відомо: m(Al)=10,88 г, m(Br₂)=100 г

Знайти: m(AlBr₃)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

10,88 г  х г      у л      

2Al  +   3Br₂ = 2AlBr₃

54 г     480 г    534 г   

M(Al)=27 г/моль, маса 1 моль=27 г, а маса 2 моль=54 г

M(Br₂)=160 г/моль, маса 1 моль=160 г, а маса 3 моль=480 г

M(AlBr₃)=267 г/моль, маса 1 моль=267 г, а маса 2 моль=534 г

x=m(Br₂)=10,88 г • 480 г : 54 г=96,7 г

Для повної взаємодії 10,88 г Al треба взяти Br₂ масою 96,7 г, а за умовою задачі його маса становить 100 г, отже, бром — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою алюмінія.

у=m(AlBr₃)=10,88 г • 534 г : 54 г=107 г

ІІ спосіб

M(Al)=27 г/моль, M(Br₂)=160 г/моль

v(Al)=m(Al):M(Al)=10,88 г : 27 г/моль=0,402 моль

v(Br₂)=m(Br₂):M(Br₂)=100 г : 160 г/моль=0,625 моль

Записуємо рівняння реакції: 2Al+3Br₂=2AlBr₃

За рівнянням реакції 1 моль Al реагує з 1,5 моль Br₂. Отже, з 0,402 моль Al прореагує у 1,5 разів більша кількість речовини Br₂, тобто 0,603 моль, але кількість речовини брому становить 0,625 моль, отже, бром взятий в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними алюмінію.

За рівнянням реакції v(Al):v(AlBr₃)=3:3, кількості речовини однакові, тому

v(AlBr₃)=v(Al)=0,402 моль

M(AlBr₃)=267 г/моль

m(AlBr₃)=v(AlBr₃)•M(AlBr₃)=0,402 моль•267 г/моль=107 г

Відповідь: 107 г AlBr₃

 

Вправа 9 Алюміній кількістю речовини 0,4 моль прореагував з купрум (ІІ) сульфатом кількістю речовини 0,45 моль. Обчисліть маси відновленої міді й утвореної солі.

Відомо: v(Al)=0,4 моль, v(CuSO₄)=0,45 моль

Знайти: m(Cu)-?, m(Al₂(SO₄)₃)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

х моль   0,45 моль   у г         z г      

2Al  +   3CuSO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

2 моль    3 моль     342 г      192 г 

M(Al₂(SO₄)₃)=342 г/моль, маса 1 моль=342 г

M(Cu)=64 г/моль, маса 1 моль=64 г, а маса 3 моль=192 г

x=v(Al)=0,45 моль • 2 моль : 3 моль=0,3 моль

Для повної взаємодії 0,45 моль CuSO₄ треба взяти Al кількістю речовини 0,3 моль, а за умовою задачі його кількість речовини становить 0,4 моль, отже, алюміній — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за кількістю речовини купрум (II) сульфату.

у=m(Al₂(SO₄)₃)=0,45 моль • 342 г : 3 моль=51,3 г

z=m(Cu)=0,45 моль • 192 г : 3 моль=28,8 г

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: 2Al + 3CuSO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

За рівнянням реакції 3 моль CuSO₄ реагує з 2 моль Al, тоді 1 моль CuSO₄ прореагує 0,67 моль Al. Отже, з 0,45 моль CuSO₄ прореагує в 0,67 разів більша кількість речовини Al, тобто 0,3 моль, але кількість речовини алюмінію становить 0,4 моль, отже, алюміній взятий в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними купрум (II) сульфату.

За рівнянням реакції v(CuSO₄):v(Al₂(SO₄)₃)=3:1, тому

v(Al₂(SO₄)₃)=v(CuSO₄):3=0,45 моль : 3=0,15 моль

M(Al₂(SO₄)₃)=342 г/моль,

m(Al₂(SO₄)₃)=v(Al₂(SO₄)₃)•M(Al₂(SO₄)₃)=0,15 моль•342 г/моль=51,3 г

За рівнянням реакції v(CuSO₄):v(Сu)=3:3, кількості речовини однакові, тому

v(Cu)=v(CuSO₄)=0,45 моль

M(Cu)=64 г/моль,

m(Cu)=v(Cu)•M(Cu)=0,45 моль•64 г/моль=28,8 г

Відповідь: 51,3 г Al₂(SO₄)₃ i 28,8 г Сu

 

Вправа 10 Алюміній кількістю речовини 0,2 моль прореагував із сульфатною кислотою кількістю речовини 0,4 моль. Обчисліть масу й кількість речовини алюміній сульфату та об’єм (н. у.) і кількість речовини виділеного газу.

Відомо: v(Al)=0,2 моль, v(H₂SO₄)=0,4 моль

Знайти: m(Al₂(SO₄)₃)-?, v(Al₂(SO₄)₃)-?, V(H₂)-?, v(H₂)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

0,2 моль   х моль    у г         z л      

2Al  +   3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

2 моль   3 моль     342 г      67,2 л

M(Al₂(SO₄)₃)=342 г/моль, маса 1 моль=342 г

За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, а 3 моль газу займуть утричі більший об'єм, тобто 67,2 л

x=v(H₂SO₄)=0,2 моль • 3 моль : 2 моль=0,3 моль

Для повної взаємодії 0,2 моль Al треба взяти H₂SO₄ кількістю речовини 0,3 моль, а за умовою задачі кількість речовини кислоти становить 0,4 моль, отже, сульфатна кислота — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за кількістю речовини алюмінію.

у=m(Al₂(SO₄)₃)=0,2 моль • 342 г : 2 моль=34,2 г

у=V(H₂)=0,2 моль • 67,2 л : 2 моль=6,72 л

v(Al₂(SO₄)₃)=m(Al₂(SO₄)₃):M(Al₂(SO₄)₃)=34,2 г : 342 г/моль=0,1 моль

v(H₂)=V(H₂):V_M=6,72 л : 22,4 л/моль=0,3 моль

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: 2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

За рівнянням реакції 2 моль Al реагує з 3 моль H₂SO₄, тоді 1 моль Al прореагує з 1,5 моль H₂SO₄. Отже, з 0,2 моль Al прореагує в 1,5 разів більша кількість речовини H₂SO₄, тобто 0,3 моль, але кількість речовини кислоти становить 0,4 моль, отже, кислота взята в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними алюмінію.

За рівнянням реакції v(Al):v(Al₂(SO₄)₃)=2:1, тому

v(Al₂(SO₄)₃)=v(Al):2=0,2 моль : 2=0,1 моль

M(Al₂(SO₄)₃)=342 г/моль,

m(Al₂(SO₄)₃)=v(Al₂(SO₄)₃)•M(Al₂(SO₄)₃)=0,1 моль•342 г/моль=34,2 г

За рівнянням реакції v(Al):v(H₂)=2:3, тому

v(H₂)=3•v(Al):2=3•0,2 моль:2=0,3 моль

V(H₂)=v(H₂)•V_M=0,3 моль • 22,4 л/моль=6,72 л

Відповідь: 34,2 г і 0,1 моль Al₂(SO₄)₃ та 6,72 л і 0,3 моль Н₂

Інші завдання дивись тут...