В образце морской воды обнаружены следующие ионы: Ca2+, Mg2+, Cl-, Br-, I-, SO42-, HCO3-. Какие вещества могли бы содержаться в воде?

Основные характеристики криптона следующие:

- атомная масса: 83,8 гр./моль
- температура кипения: -153 градусов C
- температура плавления: -157 градусов C
- плотность: 3,75 грамм на сантиметр кубический
- содержание в земной коре: нет данных
- год открытия: 1898
- энергия ионизации: 13,9996 Kj/моль

Основные характеристики празеодима следующие:

- атомная масса: 140,9077 гр./моль
- температура кипения: 3127 градусов C
- температура плавления: 935 градусов C
- плотность: 6,77 грамм на сантиметр кубический
- содержание в земной коре: нет данных
- год открытия: 1885
- энергия ионизации: 5,473 Kj/моль

1)  2Al  +  6HCl  >   2AlCl3  +  3H2

          m(Al) = 2,7 г ,  m(HCl) = 12,6 г

   n(Al)  =  2,7 / 27 = 0,1 моль,  n(HCl) = 12,6 / 36,5 = 0,345 моль. 

> алюминий взят в недостатке.   

   0,1   -   n  > n(H2) = 0,15 моль,  тогда V(H2)  =  22,4 * 0,15 = 3,36 л.  

     2         3

 2)  ион алюминия сходя по электронному строению с инертным газом  неоном Ne. 

 3) а)  Алюминий не поддается пайке на воздухе, скорее всего, потому что во время пайки на воздухе на поверхности алюминия образуется оксидная плёнка, препятствующая дальнейшей пайке (т.е. образуется оксид алюминия, температура плавления которого больше, чем у простого вещества металла алюминия)

  б) Алюминиевая посуда не разрушается в кипящей воде потому что температура плавления алюминия выше, чем температура кипения воды, при этом в пресной воде пищевые сплавы алюминия самопассивируются, образуя на поверхности плёнку оксида, не разрушающуюся при кипячении. 

 4) а)  

        1. 2Al  + 3Cl2 > 2AlCl3

        2. 2Al(амальг.)  +  6H2O  >   2Al(OH)3  +  3H2 

        3. 2Al  +  N2  > 2AlN  (при температуре 800 гр.) 

        4. 2Al  +  3S > Al2S3  (при высокой температуре) 

        5.  4Al  +  3C  >  Al4C3  (при температуре 1000 градусов по Цельсию)

        6.  2Al  +  6HCl > 2AlCl3  +  3H2

        7.  Al  +  NaOH + 3H2O >  Na[Al(OH)4]  + H2  (щелочь в избытке) 

        8.  Cr2O3  +  2Al  >  2Cr  +  Al2O3  (алюминотермия, при высоких температурах) 

 5)  Al2O3---> Al > Al2(SO4)3 ---> Al(OH)3 ---> Al2O3 

     1. 2Al2O3 > 4Al  + 3O2  (реакция происходит в расплавленном криолите при электролизе) 

     2. 2Al  + 3H2SO4 (разб) >  Al2(SO4)3  +  3H2 

     3. 2Al2(SO4)3  +  12NaOH  > 4Al(OH)3  +  6Na2SO4

                               t 

     4. 2Al(OH)3  >  Al2O3  +  3H2O; 

         0       +1                                  +3                       0

     2Al  + 3H2SO4 (разб) >  Al2(SO4)3  +  3H2 

             0                    +3

 2         Al   - 3e > Al       - восстановитель, окисляется.

           +1                      0  

 3       2H  +  2e> H2   - окислитель, восстанавливается.

     2Al2(SO4)3  +  12NaOH  > 4Al(OH)3  +  6Na2SO4 

  3+            2-            +              -                  +3                      +             2-

4Al  + 6SO4  +  12Na + 12OH  >  4Al(OH)3  + 12Na + 6SO4

        3+             -

     4Al  +  12OH >  4Al(OH)3.

6)   2Al  +  6HCl  > 2AlCl3  +  3H2  

       m(HCl р-ра) = 400 г

       m(Al) = 5,4 г

    n(Al) = 5,4/27=0,2 моль

n(HCl) = 3n(Al) = 3*0,2 = 0,6 моль,   m(HCl) = 36,5*0,6 = 21,9 г. 

  w%(HCl) = 21,9*100/400 = 5,475 %.

 7. Концентрированная азотная кислота на холоде  пассивирует алюминий, с конц. азотной кислотой взаимодействует только медь: 

  Cu  + 4HNO3  >  Cu(NO3)2  +  2NO2  +  2H2O .  

  m(Al и Cu) = 10 г.  

  V(NO2) = 4,48 л,  n(NO2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль 

  n(Cu) = 1/2n(NO2) = 0,2/2 = 0,1 моль 

  m(Cu) = 0,1 * 64 = 6,4 г,   тогда m(Al в смеси)= 10 - 6,4 = 3,6 г. 

w%(Cu) = 6,4*100/10 = 64%,   w% (Al) = 100 - 64 = 36%. 

   8.   Магний с раствором щёлочи не реагирует, реагирует только алюминий: 

    2Al  +2NaOH  +  6H2O >  2Na[Al(OH)4]  +  3H2.  

 V(H2) = 1,12 л,  n(H2) = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль. 

  n(Al) = 2*0,05/3= 0,03 моль  

 m(Al) = 0,03*27 = 0,81 г.  

m(смеси) = 2,1 г,  тогда m(Mg) = 2,1 - 0,81 = 1,29 г.

w%(Al) = 0,81*100/2,1= 38,6 % 

w% (Mg) = 100 - 38,6 = 61,4 %.