Номер 13, страница 138 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. В раствор, полученный при взаимодействии алюминия с разбавленной серной кислотой, по каплям добавляли разбавленный раствор гидроксида натрия до образования белого студенистого осадка. Осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество сплавили с гидроксидом натрия. Напишите уравнения соответствующих реакций.

1. Взаимодействие алюминия с разбавленной серной кислотой:

$2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow$

2. Образование гидроксида алюминия:

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

3. Прокаливание гидроксида алюминия:

$2Al(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Al_2O_3 + 3H_2O$

4. Сплавление оксида алюминия с гидроксидом натрия:

$Al_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t^\circ} 2NaAlO_2 + H_2O$

Решение

Задача описывает последовательность химических превращений. Запишем уравнения реакций для каждой стадии процесса.

1. Взаимодействие алюминия с разбавленной серной кислотой

Алюминий, как активный металл, реагирует с разбавленной серной кислотой. В результате реакции замещения образуется растворимая соль — сульфат алюминия — и выделяется газообразный водород. В полученном растворе содержится сульфат алюминия.

Ответ: $2Al + 3H_2SO_4(\text{разб.}) \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$

2. Добавление раствора гидроксида натрия до образования белого студенистого осадка

К раствору сульфата алюминия добавляют раствор гидроксида натрия. Протекает реакция ионного обмена, в ходе которой образуется нерастворимый в воде белый студенистый осадок гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$).

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

3. Фильтрование и прокаливание осадка

Полученный осадок гидроксида алюминия отделяют от раствора фильтрованием и подвергают сильному нагреванию (прокаливанию). При этом гидроксид алюминия термически разлагается на оксид алюминия ($Al_2O_3$) и воду.

Ответ: $2Al(OH)_3 \xrightarrow{t} Al_2O_3 + 3H_2O$

4. Сплавление полученного вещества с гидроксидом натрия

Оксид алюминия, полученный на предыдущей стадии, является амфотерным оксидом, поэтому он вступает в реакцию со щелочью при сплавлении. В результате образуется соль — метаалюминат натрия ($NaAlO_2$) — и вода.

Ответ: $Al_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{\text{сплавление}} 2NaAlO_2 + H_2O$