Question

物质的量相等的两种价态相同的无水金属卤化物（卤素相同）29.6g，溶于水后再蒸发结晶，可得六水卤化物51.2g。将这些结晶水合物强热灼烧，又得到氧化物的混合物（金属价态不变）13.1g，如果将混合卤化物的溶液加过量的NaOH溶液，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥和高温灼热后（假设操作过程均无损失），称得固体物质的质量为8.0g。

（1）计算卤化物的物质的量各是多少？

（2）通过计算确定卤化物中是何种卤族元素？

（3）确定两种金属卤化物的化学式。

 

Answer 1

答案：
解析：

解：设两种金属元素分别为R′和R″，两种金属元素混合后为R，化合价为n，卤素元素为X，它们的相对原子质量的M，对以上的变化图示如下： 由两次高温灼热所得的氧化物质量不相等。可知有一种金属卤化物是铝盐或锌盐，与过量NaOH(aq)反应，使所生成的两性氢氧化物溶于NaOH(aq)．因此高温灼热所得的氧化物质量是8.0g，而不是13.1g。 （1）设金属卤化物的物质的量各为ymol，则共有金属卤化物2ymol。 RXn    ～    RXn×6H2O    增重 1mol                     6´18g 2y                     51.2g-29.6g=21.6g ，2y=0.2mol （2）又根据2RXn    ～    R2On    质量差          2mol       2´Mx´n-16n          0.2mol      29.6g-13.1g=16.5g ∴ = 讨论  当n=1，Mx=90.5（不合理） 当n=2时，Mx=49.25（不合理） 当n=?  3时，Mx=35.5 ∴ X为Cl，n=3说明两种金属氯化物为三价氯化物。 （3）2R′Cl3～  R′2O3       2mol        1mol       0.1mol     z=0.05 mol ∴ 0.05mol´(2MR′+3´16)g×mol-1=8.0g MR″=56 ∴ 一种金属元素为Fe，化学式为FeCl3。 同理可推出： 0.05mol´(2MR″+3´16)g×mol=13.1g-8.0g MR″=27，∴ 另一种金属元素为Al，化学式AlCl3。 注意，AlCl3是分子晶体，在178℃升华，它的蒸气是缔合的双分子 它与过量的NaOH(aq)反应，生成了可溶性的偏铝酸钠，反应方程式为：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。