Номер 9, страница 169 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 35. Алюминий — химический элемент и простое вещество. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 9, страница 169.

Условие.

9. С какими из перечисленных реагентов взаимодействует алюминий: соляная кислота, гидроксид натрия, раствор сульфата натрия, раствор сульфата меди(II), оксид хрома(III), оксид углерода(II)? Напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Алюминий ($Al$) — это химически активный амфотерный металл. Его амфотерность означает способность реагировать как с кислотами, так и со щелочами. Как активный металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений до водорода, он способен вытеснять менее активные металлы из их солей, а также водород из растворов кислот-неокислителей.

Рассмотрим взаимодействие алюминия с каждым из предложенных реагентов:

Соляная кислота

Алюминий реагирует с соляной кислотой ($HCl$), так как является металлом, стоящим в ряду активности до водорода. В ходе реакции образуется соль — хлорид алюминия, и выделяется газообразный водород.

Уравнение реакции:

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

Ответ: взаимодействует.

Гидроксид натрия

Благодаря своим амфотерным свойствам, алюминий реагирует с водными растворами щелочей, в том числе с гидроксидом натрия ($NaOH$). При этом образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат натрия, и выделяется водород.

Уравнение реакции:

$2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$

Ответ: взаимодействует.

Раствор сульфата натрия

Алюминий не взаимодействует с раствором сульфата натрия ($Na_2SO_4$). Согласно ряду активности металлов, алюминий является менее активным металлом, чем натрий, и поэтому не может вытеснить его из раствора соли.

Ответ: не взаимодействует.

Раствор сульфата меди(II)

Алюминий активнее меди, поэтому он вытесняет медь из раствора её соли — сульфата меди(II) ($CuSO_4$). В результате реакции на поверхности алюминия осаждается металлическая медь, а алюминий переходит в раствор в виде сульфата алюминия.

Уравнение реакции:

$2Al + 3CuSO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3Cu\downarrow$

Ответ: взаимодействует.

Оксид хрома(III)

Алюминий является более активным металлом, чем хром, и может восстанавливать его из оксида ($Cr_2O_3$) при высокой температуре. Этот процесс называется алюминотермией.

Уравнение реакции:

$2Al + Cr_2O_3 \xrightarrow{t^\circ} Al_2O_3 + 2Cr$

Ответ: взаимодействует (при нагревании).

Оксид углерода(II)

Алюминий не взаимодействует с оксидом углерода(II) ($CO$) в обычных условиях. Угарный газ сам является восстановителем и не вступает в типичные реакции с металлами, подобными алюминию. Реакция возможна только в экстремальных условиях, которые не подразумеваются в данном задании.

Ответ: не взаимодействует.