Примеры решения задач. Задача 1. Запишите уравнения реакций взаимодействия между следующими веществами

Задача 1. Запишите уравнения реакций взаимодействия между следующими веществами:

а) растворами нитрата алюминия и сульфида натрия;

б) растворами хлорида алюминия и аммиака.

Решение:

А) В результате взаимодействия растворов нитрата алюминия и сульфида натрия образуются гидроксид алюминия, сероводород и нитрат натрия; образование сульфида алюминия по обменной реакции не происходит вследствие взаимного усиления гидролиза ионов Al³⁺ и S^2-:

2Al(NO₃)₃ + 3Na₂S + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S + 6NaNO₃.

Б) При взаимодействии растворов хлорида алюминия и аммиака образуется гидроксид алюминия и хлорид аммония:

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Al(OH)₃ + 3NH₄Cl.

Задача 2. При полном растворении алюминия в 200 г раствора соляной кислоты образовалось 23,52 л водорода (н. у.) (кислота прореагировала полностью). Вычислите массовую долю хлорида алюминия в полученном растворе.

Дано:

m (р-ра) = 200 г

V (H₂) = 23,52 л

m (AlCl₃) = 133,5 г/моль

Найти:

ω (AlCl₃)

Решение:

Запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂.

Для определения массовой доли хлорида алюминия в полученном растворе необходимо знать массу образовавшегося хлорида алюминия и массу раствора:

Вычислим массу образовавшегося хлорида алюминия. По уравнению реакции 2 моль хлорида алюминия соответствует 3 моль водорода. Определим количество вещества, выделившегося водорода:

(моль),

следовательно, образовалось 0,7 моль хлорида алюминия (1,05 · 2/3 = 0,7). Вычислим массу хлорида алюминия:

m (AlCl₃) = n (AlCl₃) · M (AlCl₃) = 0,7 · 133,5 = 93,45 (г).

Масса полученного раствора сложится из массы образовавшегося хлорида алюминия и воды, которая содержалась в растворе кислоты. Вычислим массу воды. По уравнению реакции 6 моль HCl соответствует 3 моль водорода; если образовалось 1,05 моль водорода, то прореагировало 2,1 моль HCl (1,05 · 2 = 2,1). Масса прореагировавшего HCl равна:

m (HCl) = n (HCl) · M (HCl) = 2,1 · 36,5 = 76,65 (г),

тогда масса воды, содержащейся в растворе кислоты, равна:

m (H₂O) = m (р-ра) – m (HCl) = 200 – 76,65 = 123,35 (г),

следовательно,

m (р-ра)_получ. = m (AlCl₃) + m (H₂O) = 123,35 + 93,45 = 216,8 (г).

Определим массовую долю хлорида алюминия в полученном растворе:

(%).