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 моль267 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 моль342 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 моль64 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):VM=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 H2SO4Отже, 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 моль342 г/моль=34,2 г

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

v(H2)=3v(Al):2=30,2 моль:2=0,3 моль

V(H2)=v(H2)VM=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...