Question

物質的量相等的兩種價態相同的無水金屬鹵化物（鹵素相同）29.6g，溶于水后再蒸發結晶，可得六水鹵化物51.2g。將這些結晶水合物強熱灼燒，又得到氧化物的混合物（金屬價態不變）13.1g，如果將混合鹵化物的溶液加過量的NaOH溶液，所得沉淀經過濾、洗滌、干燥和高溫灼熱后（假設操作過程均無損失），稱得固體物質的質量為8.0g。

（1）計算鹵化物的物質的量各是多少？

（2）通過計算確定鹵化物中是何種鹵族元素？

（3）確定兩種金屬鹵化物的化學式。

 

Answer 1

答案：
解析：

解：設兩種金屬元素分別為R′和R″，兩種金屬元素混合后為R，化合價為n，鹵素元素為X，它們的相對原子質量的M，對以上的變化圖示如下： 由兩次高溫灼熱所得的氧化物質量不相等。可知有一種金屬鹵化物是鋁鹽或鋅鹽，與過量NaOH(aq)反應，使所生成的兩性氫氧化物溶于NaOH(aq)．因此高溫灼熱所得的氧化物質量是8.0g，而不是13.1g。 （1）設金屬鹵化物的物質的量各為ymol，則共有金屬鹵化物2ymol。 RXn    ～    RXn×6H2O    增重 1mol                     6´18g 2y                     51.2g-29.6g=21.6g ，2y=0.2mol （2）又根據2RXn    ～    R2On    質量差          2mol       2´Mx´n-16n          0.2mol      29.6g-13.1g=16.5g ∴ = 討論  當n=1，Mx=90.5（不合理） 當n=2時，Mx=49.25（不合理） 當n=?  3時，Mx=35.5 ∴ X為Cl，n=3說明兩種金屬氯化物為三價氯化物。 （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 ∴ 一種金屬元素為Fe，化學式為FeCl3。 同理可推出： 0.05mol´(2MR″+3´16)g×mol=13.1g-8.0g MR″=27，∴ 另一種金屬元素為Al，化學式AlCl3。 注意，AlCl3是分子晶體，在178℃升華，它的蒸氣是締合的雙分子 它與過量的NaOH(aq)反應，生成了可溶性的偏鋁酸鈉，反應方程式為：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。