Номер 9, страница 25 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 4. Кислородные соединения хлора. Глава 1. Неметаллы - номер 9, страница 25.

Условие.

9. В газе, выделившемся на аноде при электролизе водного раствора хлорида кальция, сожгли алюминий. Полученное вещество растворили в воде и добавили к нему водный раствор карбоната натрия. Запишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

Первый этап — электролиз водного раствора хлорида кальция. Поскольку кальций — активный металл, на катоде будет восстанавливаться вода, а не ионы кальция. На аноде, так как анион $Cl^-$ является анионом бескислородной кислоты (кроме $F^-$), будет окисляться он, а не вода. Газ, выделяющийся на аноде, — это хлор ($Cl_2$). Суммарное уравнение реакции электролиза выглядит следующим образом:

$CaCl_2 + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow$

На втором этапе в полученном на аноде газе (хлоре) сжигают алюминий. Происходит реакция соединения (синтеза), в результате которой образуется хлорид алюминия:

$2Al + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2AlCl_3$

На третьем этапе полученное вещество, хлорид алюминия, растворяют в воде и к полученному раствору добавляют водный раствор карбоната натрия. Хлорид алюминия и карбонат натрия вступают в реакцию, которая сопровождается полным и необратимым совместным гидролизом, так как гипотетический продукт обмена, карбонат алюминия ($Al_2(CO_3)_3$), является солью очень слабого основания и очень слабой кислоты и в воде не существует. В результате реакции образуется нерастворимый гидроксид алюминия (выпадает в осадок), выделяется углекислый газ и образуется растворимый хлорид натрия:

$2AlCl_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 6NaCl$

Ответ:

$CaCl_2 + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow$

$2Al + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2AlCl_3$

$2AlCl_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow + 6NaCl$