Номер 13, страница 140 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. К растворам солей магния и алюминия добавили раствор хлорида бария. В обоих случаях образовался белый осадок. При добавлении по каплям к другим порциям растворов этих же солей разбавленного раствора гидроксида натрия наблюдали образование белых осадков, один из которых при добавлении избытка раствора гидроксида натрия растворился. Напишите уравнения соответствующих реакций!

Решение

1. Согласно условию, к растворам солей магния и алюминия добавили раствор хлорида бария ($BaCl_2$), и в обоих случаях образовался белый осадок. Катионы магния ($Mg^{2+}$) и алюминия ($Al^{3+}$) не образуют осадков с хлорид-ионами, так как их хлориды растворимы в воде. Следовательно, осадок образуется в результате реакции катионов бария ($Ba^{2+}$) с анионом исходных солей. Самым распространенным белым нерастворимым осадком, который образует барий, является сульфат бария ($BaSO_4$). Это позволяет предположить, что исходными солями были сульфаты: сульфат магния ($MgSO_4$) и сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$).

Уравнения реакций с хлоридом бария:

$MgSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + MgCl_2$

$Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4 \downarrow + 2AlCl_3$

2. При добавлении к другим порциям этих солей раствора гидроксида натрия ($NaOH$) наблюдается образование белых осадков. Это гидроксиды соответствующих металлов.

Реакция с солью магния:

$MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Реакция с солью алюминия:

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

3. Далее в условии говорится, что один из осадков растворяется при добавлении избытка раствора гидроксида натрия. Гидроксид магния ($Mg(OH)_2$) является основным гидроксидом и не реагирует с избытком щелочи. Гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$) является амфотерным гидроксидом, поэтому он взаимодействует с избытком сильной щелочи с образованием растворимого комплексного соединения — тетрагидроксоалюмината натрия.

Реакция растворения гидроксида алюминия в избытке щелочи:

$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$

Таким образом, все наблюдения, описанные в задаче, подтверждаются.

Ответ:

$MgSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + MgCl_2$

$Al_2(SO_4)_3 + 3BaCl_2 \rightarrow 3BaSO_4 \downarrow + 2AlCl_3$

$MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

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

$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$