Номер A, страница 122 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Напишите уравнения ступенчатого гидролиза хлорида алюминия, определите реакцию среды.

2. Допишите и уравняйте эти реакции:

а)$Al_2O_3$ + $HCl$ →

б)$Al_2(SO_4)_3$ + $NaOH$ →

1. Хлорид алюминия ($AlCl_3$) является солью, образованной катионом слабого основания ($Al^{3+}$ от $Al(OH)_3$) и анионом сильной кислоты ($Cl^{-}$ от $HCl$). В водном растворе такие соли подвергаются гидролизу по катиону. Гидролиз хлорида алюминия протекает ступенчато, так как катион алюминия трехзарядный.

I ступень: Происходит взаимодействие одного иона алюминия с одной молекулой воды с образованием гидроксохлорида алюминия и соляной кислоты.

$AlCl_3 + H_2O \leftrightarrows Al(OH)Cl_2 + HCl$

II ступень: Образовавшийся гидроксохлорид алюминия может реагировать дальше.

$Al(OH)Cl_2 + H_2O \leftrightarrows Al(OH)_2Cl + HCl$

III ступень: Дальнейший гидролиз приводит к образованию нерастворимого гидроксида алюминия.

$Al(OH)_2Cl + H_2O \leftrightarrows Al(OH)_3 \downarrow + HCl$

В результате каждой ступени гидролиза в растворе образуется сильная соляная кислота, что приводит к накоплению ионов водорода ($H^+$). Поэтому среда раствора хлорида алюминия будет кислой (pH < 7).

Ответ: Уравнения ступенчатого гидролиза:

I ступень: $AlCl_3 + H_2O \leftrightarrows Al(OH)Cl_2 + HCl$

II ступень: $Al(OH)Cl_2 + H_2O \leftrightarrows Al(OH)_2Cl + HCl$

III ступень: $Al(OH)_2Cl + H_2O \leftrightarrows Al(OH)_3 \downarrow + HCl$

Реакция среды — кислая.

2. а) Оксид алюминия ($Al_2O_3$) — амфотерный оксид, он реагирует с сильными кислотами, такой как соляная кислота ($HCl$), с образованием соли (хлорида алюминия) и воды. Для уравнивания реакции необходимо подобрать коэффициенты.

$Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$

Ответ: $Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$

б) Сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) вступает в реакцию ионного обмена с гидроксидом натрия ($NaOH$). В результате образуется нерастворимый в воде гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$), который выпадает в виде белого студенистого осадка, и растворимая соль сульфат натрия ($Na_2SO_4$).

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

Важно отметить, что гидроксид алюминия амфотерен, поэтому при добавлении избытка щелочи ($NaOH$) осадок растворится с образованием комплексного соединения — тетрагидроксоалюмината натрия $Na[Al(OH)_4]$.

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