Номер 57, страница 234 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

8.57. Как из сульфата алюминия получить нитрат алюминия, а из нитрата алюминия – сульфат алюминия? Запишите уравнения реакций.

Как из сульфата алюминия получить нитрат алюминия

Решение

Для осуществления данного превращения необходимо провести последовательность из двух химических реакций. Это связано с тем, что обе соли, сульфат алюминия и нитрат алюминия, хорошо растворимы в воде. Поэтому для смены аниона (кислотного остатка) удобно использовать промежуточную стадию получения нерастворимого соединения — гидроксида алюминия.

1. Сначала получим гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$), действуя на раствор сульфата алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) раствором щёлочи, например, гидроксидом натрия ($NaOH$). В результате реакции обмена выпадает белый студенистый осадок гидроксида алюминия. Важно добавлять щёлочь порциями, не допуская её избытка, так как гидроксид алюминия является амфотерным и может раствориться в избытке сильной щёлочи.

Уравнение реакции:

$Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$

2. Затем полученный осадок гидроксида алюминия отделяют от раствора (например, фильтрованием), промывают и обрабатывают азотной кислотой ($HNO_3$). Гидроксид алюминия реагирует с кислотой (реакция нейтрализации) с образованием соли — нитрата алюминия — и воды.

Уравнение реакции:

$Al(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Al(NO_3)_3 + 3H_2O$

Ответ:

1. $Al_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$

2. $Al(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Al(NO_3)_3 + 3H_2O$

а из нитрата алюминия — сульфат алюминия

Решение

Это превращение можно осуществить по аналогичной схеме, также в две стадии через получение гидроксида алюминия.

1. К раствору нитрата алюминия ($Al(NO_3)_3$) добавляем раствор щёлочи (например, $NaOH$ или раствор аммиака $NH_3 \cdot H_2O$) для осаждения гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$).

Уравнение реакции:

$Al(NO_3)_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NaNO_3$

2. Полученный осадок гидроксида алюминия $Al(OH)_3$ отделяют, промывают и растворяют в серной кислоте ($H_2SO_4$). В результате реакции образуется сульфат алюминия и вода.

Уравнение реакции:

$2Al(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$

Ответ:

1. $Al(NO_3)_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NaNO_3$

2. $2Al(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O$