1. Какую минимальную массу гидроксида натрия должен содержать раствор, который необходимо прилить к раствору, содержащему 16 г хлорида алюминия, чтобы первоначально выпавший осадок полностью растворился?
Решение.
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
n(AlCl3) = 16:133,5 = 0,12моль
n(Al(OH)3 = n(AlCl3) = 0,12моль
n(NaOH) = 3*n(AlCl3) = 3*0,12 = 0,36моль
Al(OH)3↓ + NaOH → Na[Al(OH)4]
nAl(OH)3 = nNaOH = 0,12моль
n(NaOHобщ) = 0,36 + 0,12 = 0,48моль
m(NaOHобщ) = 0,48*40 = 19,2г
Возможно написание сразу суммарного уравнения реакций и расчеты по нему:
AlCl3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaCl
2. К раствору, содержащему 0,2 моль нитрата алюминия, добавили 0,7 моль едкого кали. Сколько граммов осадка образовалось? Какие вещества и в каких количествах содержатся в конечном растворе?
Решение.
Al(NO3)3 + 3KOH → Al(OH)3↓ + 3KNO3
по уравнению: n(KOH) = 3*nAl(NO3)3 , KOH в избытке
nAl(OH)3 = nAl(NO3)3 = 0,2 моль
n(KOHизр) = 0,7 – 0,6 = 0,1моль
Al(OH)3↓ + КOH → К[Al(OH)4]
по уравнению: Al(OH)3 = n(KOH), Al(OH)3 в избытке
nAl(OH)3изр = 0,2 – 0,1 = 0,1моль
mAl(OH)3ост = 0,1*78 = 7,8г
В конечном растворе: KNO3, К[Al(OH)4]
n(KNO3) = 3*nAl(NO3)3 = 3*0,2 = 0,6моль
nК[Al(OH)4] = n(KOH) = 0,1моль
3. К 50 г 2,68%-го раствора хлорида алюминия добавили 1,4 г гидроксида натрия. Сколько осадка образовалось? Какие вещества находятся в растворе и какова их массовая доля?
Решение.
mAlCl3 = 0,268*50 = 13,4г
n(AlCl3) = 13,4:133,5 = 0,01моль
n(NaOH) = 1,4:40 = 0,035моль
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
по уравнению: n(NaOH) = 3*n(AlCl3) , NaOH в избытке
nAl(OH)3 = n(AlCl3) = 0,01моль
n(NaOHизр) = 0,035 – 0,03 = 0,005моль
Al(OH)3↓ + NaOH → Na[Al(OH)4]
по уравнению: nAl(OH)3 = nNaOH , Al(OH)3 в избытке
nAl(OH)3изр = 0,01 – 0,005 = 0,005моль
mAl(OH)3ост = 0,005*78 = 0,39г
В конечном растворе:NaCl, Na[Al(OH)4]
n(NaCl) = 3*n(AlCl3)= 3*0,01 = 0,03моль
m(NaCl) = 0,03*58,5 = 1,755г
nNa[Al(OH)4] = n(NaOH) = 0,005моль
mNa[Al(OH)4] = 0,005*118 = 0,59г
mконечн.р-ра = 50 + 1.4 – 0,39 = 51,01г
ω(NaCl) = 1,755:51,01 = 0,0344 или 3,44%
ω Na[Al(OH)4] = 0,59:51,01 = 0,0116 или 1,16%
Задачи для самостоятельного решения
1. Сплав меди с алюминием массой 21г обработали концентрированным раствором гидроксида натрия. Выделившийся газ занимает объем 848мл. Каков состав сплава(%)? Ответ: ω(Al) = 3,2%; ω(Cu) =96,8%
2. Какой объем 40%-го раствора гидроксида калия (плотность 1,4г/мл) следует добавить к 50г 10%-го раствора хлорида алюминия для того, чтобы первоначально выпавший осадок полностью растворился? Ответ: 14,8мл
3. К 43г 15%-го раствора сульфата цинка прибавили 4,6г натрия. Найдите массовые доли веществ в полученном растворе.
Ответ: ω(NaOH) = 3,38%; ω(Na2SO4) = 11,98%; ω Na2[Zn(OH)4] = 15,12%
4. Определите состав и массу твердого остатка, полученного при прокаливании осадка, образовавшегося при сливании по 25г 8%-ых растворов хлорида алюминия и гидроксида натрия. Ответ: m(Al2O3) = 0,51г
5. К 50мл раствора нитрата алюминия с концентрацией 0,2моль/л (плотность 1,03г/мл) добавили 6,84г гидроксида бария. Вычислите массу раствора после окончания реакции. Ответ: 58,34г
6. Вычислите максимальную массу гидроксида бария, которая вступит в реакцию с 150г 5%-го раствора сульфата алюминия. Ответ: 15г
7. При взаимодействии 40г сплава алюминия, магния и меди с раствором соляной кислоты выделилось 47,1л газа. К полученному раствору прибавили избыток щелочи, образовался осадок, масса которого после фильтрования и прокаливания составила 1,31г. Определите массовые доли металлов в сплаве.
Ответ: ω(Al) = 93%; ω(Mg )= 1,97%; ω(Cu) = 5,03%
8. Смесь натрия и алюминия общей массой 15г, в которой массовая доля алюминия 20%, поместили в 150мл воды. Вычислите массовые доли веществ в растворе после окончания реакций.
Ответ: ω(NaOH) = 10%; ωNa[Al(OH)4] = 7,9%
9. При действии гидроксида натрия на 103г галогенида цинка, находящегося в водном растворе, одинаковая масса осадка образуется как при добавлении 40г, так и 120г щелочи. Определите состав исходного вещества. Ответ: ZnF2
| 
