1) Название элемента -алюминий
химический символ - AI, порядковый номер - № 13 ,
атомная масса Ar=27 Группа - 3, подгруппа- главная; 3-й период
Заряд ядра атома алюмния Z=+13 (в ядре 13 протонов-
p⁺ и 14 нейтронлв - n⁰)
Вокруг ядра атома 3 энергетических уровня, на
которых располагаются 13 электрона.
Исходя из вышеизложенного
напишем строение атома алюминия и его электронную формулу:
а). Модель атома алюминия при
дуг: ₊₁₃AI)₂)₈)₃
б). Модель атома, электронная формула (электронная конфигурация): ₊₁₃AI 1s²2s²2p⁶3s²3p¹
в).Электронно-графическая модель атома:
p ↑
3уровень s ⇵
p ⇅ ⇅ ⇅
2уровень s ⇅
1уровень s ⇅
₊₁₃AI
2. Молекулы алюминия одноатомные, валентность алюминия в соединениях равна 3, степень окисления+3 . Алюминий –восстановитель.
3. Простое вещество алюминий, металл, в котором металлическая связь. Простое вещество алюминий — лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.
4. Алюминий тело: Современный мир невозможно представить без алюминия, изделия из него самые распростанненные в мире. Разнообразные конструкции используют таких отраслях:
а) в космической технике (благодаря небольшому весу и высоким показателям удельной прочности из алюминия можно изготовить баки, носовые и межбаковые части ракеты. Этот металл хорошо работает при криогенных температурах в контакте с гелием, водородом и кислородом).
б) в самолетостроении (в России при создании узлов для самолетов используют высокопрочные алюминиевые сплавы, которые предварительно подвергаются термической обработке. Также активно используются сплавы средней прочности. Обшивка лайнера, крылья, фюзеляж, киль и т. д. – все эти элементы изготавливаются именно из этого материала).
в) в судостроении ( используют для изготовления корпусов судов, а также коммуникаций для оборудования и палубных надстроек).
г) в железнодорожном транспорте ( Алюминий целесообразно применять для изготовления железнодорожных составов из-за высокой удельной прочности, небольшой силы инерции, а также повышенной коррозионной стойкости. К тому же в специальных алюминиевых емкостях можно перевозить продукты нефтехимической и химической промышленности).
д) в автомобильной промышленности ( из алюминия делают кузовы легковых автомобилей, как раз соответствует этим критериям. Благодаря ему производителям удается снизить вес транспорта, сделать его более экономичным и повысить грузоподъемность, а высокая стойкость к коррозии существенно повышает срок эксплуатации автомобиля).
е) алюминий используют в строительстве (большинство современных зданий со стеклянными фасадами имеют "скелет" из алюминия).
ж) алюминий используют в нефтехимической прлмышленности (сплавы с алюминием используются в буровых установках, из них изготовляют цичтерны для перевозки нефтепродуктов).
з) в производстве бытовых предметов ( в быту не счесть вещей, которые делаются из этого металла: алюминиевые лестницы – они есть практически в каждом доме, гараже. Кухонная утварь, кронштейны для телевизоров, флюминиевою фольгу, посуду и многие другие тела).
Ключ к варианту №1
Написать уравнения реакций, соответствующих следующей последовательности химических
превращений:
1. К2S → S → SО3 → сульфат бария
→ сульфид бария;
К2S + 2 HCl = H2S + 2 KCl;
2 H2S + SO2 = 3 S + 2 H2O;
S + O2 –t→ SO2;
SO2 + ½ O2 –(t, кат.)→SO3.
2. Fе2О3 → Fе(ОН)3 → КFеО2 → нитрат железа (III) → Fe;
Fe2О3 + 6 HCl(конц.) = 2 FeCl3 + 3 H2O;
FeCl3 + 3 КОН = Fe(ОН)3↓ + 3 КС1;
Fe(ОН)3 + КОН –t(сплавление) → KFeO2 + 2 H2O;
KFeO2 + 4 HNO3(избыток)= KNO3 + Fe(NO3)3 + 2 H2O;
4 Fe(NO3)3 –t→ 2 Fe2O3 + 12 NO2 + 3 O2;
Fe2O3 + 3 CO–t→ 2 Fe + 3 CO2.
3. метан → … → этанол → уксусная кислота → метиловый эфир уксусной кислоты.
CH4 + Cl2 –hν→ CH3Cl + HCl; 2 CH3Cl + 2 Na = C2H6;
C2H6 -t(Ni) → C2H4 + H2 или C2H6 + Сl2 –hν→ C2H5Cl + HCl; C2H5Cl –(KOH, спирт) →C2H4 ;
C2H4 + H2O –(H2SO4) → C2H5OH; C2H5OH –[O] →CH3COOH;
CH3COOH+ CH3OH –(H+
)→ CH3COOCH3 +H2O.
4. 20,1 л (объем измерен при 330 К и давлении 85,0 кПа) хлороводорода растворили в 204 мл воды и
получили раствор с плотностью 1,05 г/мл. Найти массовую долю НС1 в полученном растворе, а
также его концентрацию в моль/л раствора.
Решение: Количество вещества НС1 ν=pV/RT=(85∙103
∙201∙10-3
∙)/(8,314∙330)=0,623 моль. Масса НС1
равна 0,623∙36,5=22,73 г. Масса раствора М=22,73+204=226,73 г. Массовая доля НС1 равна
22,73:226,73=0,10 или 10 %. Объем раствора V=226,73:1,05=215,93 мл. Молярность равна
0,623:0,21593=2,885 М. ответ: 10 %, 2,885 М.
5. Предельный кетон содержит в своем составе 27,6 мас.% кислорода. Какой это кетон? Написать
уравнение реакции окисления этого кетона сернокислым водным раствором КМпО4 при нагревании.
Привести структурную формулу хотя бы одного изомера этого кетона и назвать его (их).
Решение. Молекулярная формула кетона СnН2nО. Молярная масса радикала СnН2n равна 12n+2n=14n.
27,6:16=1,725=72,4:14n. ответ: n=3 – ацетон.
6. На бромирование 12,1 г смеси железа и цинка расходуется 12,82 мл брома (плотность брома 3,12
г/мл). Определить мольную долю цинка в исходной смеси металлов.
Решение. Масса брома 12,82х3,12=40 г. Количество вещества брома ν=40:160=0,25 моль. Масса
цинка – х. Масса железа 12,1-х. Реакции: Zn + Br2 =ZnBr2; Fe + 3/2Br2 = 2FeBr3. Расход брома:
0,25=х/65+(3/2)(12,1-x)/56. x=Zn=6,5 г. Fe – 5,6 г. ответ: мольная доля цинка – 0,5.
7. Написать уравнения диссоциации в водном растворе следующих электролитов: хлорид алюминия,
гидросульфат цезия, азотная кислота, муравьиная кислота. Указать слабый электролит или стадию
диссоциации, соответствующую слабому электролиту.
ответ. AlCl3 → (=) Al3++ 3 Cl-
.
CsHSO4 = Cs+
+ H
+
+ SO4
2-
(в разбавл. р-ре); CsHSO4 = Cs+
+ HSO4
-
(в конц.р-ре);
HSO4
-
(в конц.р-ре) ↔ Н
+
+ SO4
2-
(слабый электролит);
HNO3 = H
+
+ NO3
-
. HСООН ↔ H
+
+ СООН-
(слабый электролит).