Номер 77, страница 236 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

8.77. Твёрдый остаток, полученный при прокаливании нитрата алюминия, смешали с углём и сильно прокалили. Образовавшийся твёрдый продукт сожгли в кислороде, а выделившийся газ пропустили через раствор силиката калия. Запишите уравнения всех упомянутых реакций.

Решение

Задача описывает последовательность из четырех химических превращений. Запишем уравнение для каждой стадии.

1. Прокаливание нитрата алюминия.
При сильном нагревании (прокаливании) нитрат алюминия разлагается с образованием твёрдого оксида алюминия, а также газообразных оксида азота(IV) и кислорода. Твёрдым остатком является оксид алюминия ($Al_2O_3$).
Уравнение реакции: $4Al(NO_3)_3 \xrightarrow{t} 2Al_2O_3 + 12NO_2\uparrow + 3O_2\uparrow$

2. Прокаливание твёрдого остатка с углём.
Твёрдый остаток ($Al_2O_3$) смешали с углём (углеродом $C$) и сильно прокалили. В этих условиях протекает реакция карбидизации с образованием карбида алюминия ($Al_4C_3$) и угарного газа ($CO$).
Уравнение реакции: $2Al_2O_3 + 9C \xrightarrow{t} Al_4C_3 + 6CO\uparrow$

3. Сжигание образовавшегося твёрдого продукта в кислороде.
Образовавшийся твёрдый продукт ($Al_4C_3$) сожгли в кислороде. При этом образуется твёрдый оксид алюминия ($Al_2O_3$) и выделяется газообразный диоксид углерода ($CO_2$), о котором говорится в условии задачи.
Уравнение реакции: $Al_4C_3 + 6O_2 \xrightarrow{t} 2Al_2O_3 + 3CO_2\uparrow$

4. Пропускание выделившегося газа через раствор силиката калия.
Выделившийся газ ($CO_2$) пропустили через водный раствор силиката калия ($K_2SiO_3$). Угольная кислота ($H_2CO_3$), которая образуется при растворении $CO_2$ в воде, является более сильной, чем кремниевая кислота ($H_2SiO_3$). Поэтому она вытесняет кремниевую кислоту из её соли. В результате реакции образуется карбонат калия ($K_2CO_3$) и выпадает осадок кремниевой кислоты ($H_2SiO_3$).
Уравнение реакции: $CO_2 + K_2SiO_3 + H_2O \rightarrow K_2CO_3 + H_2SiO_3\downarrow$

Ответ:

1. $4Al(NO_3)_3 \xrightarrow{t} 2Al_2O_3 + 12NO_2\uparrow + 3O_2\uparrow$

2. $2Al_2O_3 + 9C \xrightarrow{t} Al_4C_3 + 6CO\uparrow$

3. $Al_4C_3 + 6O_2 \xrightarrow{t} 2Al_2O_3 + 3CO_2\uparrow$

4. $CO_2 + K_2SiO_3 + H_2O \rightarrow K_2CO_3 + H_2SiO_3\downarrow$