Разделы 
Дополнительно
Задача по химии - 3690
2023-09-13 
При действии гидроксидом натрия на 40,8 г галогенида алюминия, находящегося в водном растворе, одинаковая масса осадка образуется как при добавлении 4,00 г, так и 14,67 г щелочи. Какой галоген входил в состав соли?
Решение:
При взаимодействии щелочей с солями алюминия сначала образуется гидроксид алюминия, который затем при дальнейшем добавлении щелочи растворяется с образованием тетрагидроксоалюмината.
Обозначим неизвестный галоген как $Hal$ и запишем уравнения реакций:
$AlHal_{3} + 3NaOH - 3NaHal+ Al (OH)_{3} \downarrow$ (I)
$Al(OH)_{3} + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_{4}]$ (II)
Пусть $M(Hal) = x (г/моль)$. Выразим количество вещества галогенида алюминия по формуле
$\nu (X) = \frac{m(X)}{M(X)}; \nu (AlHal_{3}) = \frac{40,8}{27+3x}$.
При неполном осаждении $Al^{3+}$ в недостатке будет щелочь. Рассчитаем количество вещества $NaOH$ по той же формуле: $\nu (NaOH) = \frac{4}{40} = 0,1 моль$. В соответствии с уравнением реакции (I)
$\nu (Al(OH)_{3}) = \frac{1}{3} \nu (NaOH) = 0,3333 \cdot 0,1 = 0,03333 моль$.
Такое же количество вещества осадка образуется при полном осаждении ионов алюминия и последующем частичном растворении осадка.
Для полного осаждения $Al^{3+}$ требуется
$\nu (NaOH) = 3 \nu (AlHal_{3}) = \frac{3 \cdot 40,8}{27+3x}$.
Выразим количество вещества гидроксида алюминия, которое должно вступить в реакцию (II):
$\nu (Al (OH)_{3}) = \frac{40,8}{27+3x} - 0,03333$;
таким же должно быть и количество вещества $NaOH$.
Таким образом, всего щелочи для полного осаждения $Al^{3+}$ и частичного растворения осадка требуется
$\nu (NaOH)_{I} + \nu (NaOH)_{II} = \frac{3 \cdot 40,8}{27+3x} + \frac{40,8}{27 +3x} - 0,03333$.
Рассчитаем количество вещества щелочи, соответствующее 14,67 г:
$\nu (NaOH) = \frac{14,67}{40} = 0,3668 моль$.
Составим уравнение:
$\frac{3 \cdot 40,8}{27+3x} + \frac{40,8}{27+3x} - 0,03333 = 0,3668$, откуда $x = 127$.
Следовательно, в состав соли входил иод.
При действии гидроксидом натрия на 40,8 г галогенида алюминия, находящегося в водном растворе, одинаковая масса осадка образуется как при добавлении 4,00 г, так и 14,67 г щелочи. Какой галоген входил в состав соли?
Решение:
При взаимодействии щелочей с солями алюминия сначала образуется гидроксид алюминия, который затем при дальнейшем добавлении щелочи растворяется с образованием тетрагидроксоалюмината.
Обозначим неизвестный галоген как $Hal$ и запишем уравнения реакций:
$AlHal_{3} + 3NaOH - 3NaHal+ Al (OH)_{3} \downarrow$ (I)
$Al(OH)_{3} + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_{4}]$ (II)
Пусть $M(Hal) = x (г/моль)$. Выразим количество вещества галогенида алюминия по формуле
$\nu (X) = \frac{m(X)}{M(X)}; \nu (AlHal_{3}) = \frac{40,8}{27+3x}$.
При неполном осаждении $Al^{3+}$ в недостатке будет щелочь. Рассчитаем количество вещества $NaOH$ по той же формуле: $\nu (NaOH) = \frac{4}{40} = 0,1 моль$. В соответствии с уравнением реакции (I)
$\nu (Al(OH)_{3}) = \frac{1}{3} \nu (NaOH) = 0,3333 \cdot 0,1 = 0,03333 моль$.
Такое же количество вещества осадка образуется при полном осаждении ионов алюминия и последующем частичном растворении осадка.
Для полного осаждения $Al^{3+}$ требуется
$\nu (NaOH) = 3 \nu (AlHal_{3}) = \frac{3 \cdot 40,8}{27+3x}$.
Выразим количество вещества гидроксида алюминия, которое должно вступить в реакцию (II):
$\nu (Al (OH)_{3}) = \frac{40,8}{27+3x} - 0,03333$;
таким же должно быть и количество вещества $NaOH$.
Таким образом, всего щелочи для полного осаждения $Al^{3+}$ и частичного растворения осадка требуется
$\nu (NaOH)_{I} + \nu (NaOH)_{II} = \frac{3 \cdot 40,8}{27+3x} + \frac{40,8}{27 +3x} - 0,03333$.
Рассчитаем количество вещества щелочи, соответствующее 14,67 г:
$\nu (NaOH) = \frac{14,67}{40} = 0,3668 моль$.
Составим уравнение:
$\frac{3 \cdot 40,8}{27+3x} + \frac{40,8}{27+3x} - 0,03333 = 0,3668$, откуда $x = 127$.
Следовательно, в состав соли входил иод.
