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第 1 题

由含铝的0.5284 g合金样品配制溶液。铝以8-羟基喹啉铝 Al(CX9HX6NO)X3\ce{Al(C9H6NO)3} 形式沉淀。分离沉淀,溶于盐酸,释放出的8-羟基喹啉用含溴化钾的标准溴酸钾溶液滴定;耗用标准液17.40 cm3^3,所得产物为8-羟基喹啉的二溴衍生物。铝的相对原子质量为26.98。1.1 写出 AlX3+\ce{Al^{3+}} 与8-羟基喹啉反应的方程式。1.2 指出沉淀所生成化合物的类型名称。1.3 写出由溴酸根和溴离子生成溴的方程式。1.4 写出溴与8-羟基喹啉反应的方程式。1.5 计算铝离子与溴酸根离子的摩尔比。1.6 计算合金中铝的重量百分含量。
第 3/4 步:Al : 溴酸根等当量链
直观理解

数电子而非分子:Br− 氧化为Br2每个BrO3−需5 e−,而每个Al'对应'6个Br2 = 12 e−。

Al≐Al(CX9HX6NO)X3≐3 CX9HX7NO≐6 BrX2≐12 e−⇒n(AlX3+)n(BrOX3X−)=512\ce{Al} \doteq \ce{Al(C9H6NO)3} \doteq 3\,\ce{C9H7NO} \doteq 6\,\ce{Br2} \doteq 12\,e^- \quad\Rightarrow\quad \frac{n(\ce{Al^{3+}})}{n(\ce{BrO3^-})} = \frac{5}{12}
分析

链 Al≐3 喔星≐6 BrX2\ce{Al} \doteq 3\,\text{喔星} \doteq 6\,\ce{Br2} 对应每个Al 12个电子当量;氧化剂 BrOX3X−\ce{BrO3^-} 是5电子试剂,故Al的化学当量为 26.98/12=2.24826.98/12 = 2.248 g eq−1^{-1},摩尔比 n(Al):n(BrOX3X−)=5:12n(\ce{Al}):n(\ce{BrO3^-}) = 5:12。

常见错误. 常见错误是把 BrOX3X−\ce{BrO3^-} 当作相当于一个 BrX2\ce{Br2}:每个溴酸根生成三个 BrX2\ce{Br2} 分子(5 Br− + 1 BrO3− → 3 Br2),因此连接滴定体积与Al的系数是每个Al 12当量,而非6。