Страница 130 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II

1. Хлорид алюминия — ___________ кристаллогидрат. Его формула ___________. Его применяют: ___________

1.

Хлорид алюминия ($AlCl_3$) — это соль, которая в присутствии влаги образует кристаллогидраты. Наиболее распространенной и стабильной формой является гексагидрат хлорида алюминия. Его химическая формула — $AlCl_3 \cdot 6H_2O$.

Области применения хлорида алюминия широки и зависят от его формы (гидратированной или безводной):

• Кристаллогидрат ($AlCl_3 \cdot 6H_2O$): Благодаря своим выраженным вяжущим свойствам, это соединение используется в медицине и косметологии. Оно является активным компонентом в сильных антиперспирантах, предназначенных для контроля избыточного потоотделения (гипергидроза).
• Безводный хлорид алюминия ($AlCl_3$): Это один из важнейших промышленных катализаторов (кислота Льюиса). Он играет ключевую роль в органическом синтезе, в частности, в реакциях Фриделя-Крафтса (алкилирование и ацилирование), которые лежат в основе производства этилбензола (сырье для полистирола), красителей, фармацевтических препаратов и моющих средств.
• Другие сферы: Соединения хлорида алюминия также применяются в качестве коагулянтов для очистки питьевой и сточных вод, как антисептик для консервации древесины и в качестве протравы в текстильной промышленности при крашении тканей.

Ответ: Формула кристаллогидрата хлорида алюминия — $AlCl_3 \cdot 6H_2O$. Его применяют в медицине и косметологии (как компонент антиперспирантов), в химической промышленности (безводную форму в качестве катализатора), для очистки воды и в текстильной промышленности.

2. Сульфат алюминия – __________ . Его применя-

ют:

________________________________________________

Сульфат алюминия – это неорганическое соединение, соль алюминия и серной кислоты с химической формулой $Al_2(SO_4)_3$. В чистом виде представляет собой белые кристаллы или порошок. Вещество хорошо растворимо в воде, при этом в растворе происходит сильный гидролиз по катиону, что создает кислую среду и приводит к образованию студенистого осадка гидроксида алюминия $Al(OH)_3$. Именно это свойство лежит в основе многих его применений.
Ответ: Сульфат алюминия – неорганическая соль алюминия и серной кислоты с формулой $Al_2(SO_4)_3$.

Его применяют: в качестве коагулянта для очистки питьевой и промышленных сточных вод (осаждает примеси); в целлюлозно-бумажной промышленности для проклейки бумаги и картона; в текстильной промышленности как протраву при крашении тканей (помогает красителю закрепиться на волокнах); в сельском хозяйстве для подкисления почвы; в строительстве как добавка в бетон для ускорения схватывания и повышения водонепроницаемости; в медицине и косметологии как вяжущее и кровоостанавливающее средство (например, в антиперспирантах); в составе некоторых огнетушащих средств.
Ответ: Его применяют для очистки воды, в производстве бумаги, для крашения тканей, в строительстве, сельском хозяйстве и медицине.

3. Определите формулы неизвестных реагентов в схеме последовательных превращений и запишите соответствующие уравнения реакций.

$Al \to X_1$

$X_1 \xrightarrow{AlCl_3} X_2$

$X_1 \to NaAlO_2$

$X_2 \xrightarrow{AlCl_3} Na[Al(OH)_4]$

1)

2)

3)

4)

Решение:

Проанализировав данную схему химических превращений, можно определить формулы неизвестных веществ $X_1$ и $X_2$.

Вещество $X_1$ получается из алюминия и может вступать в реакции с образованием как хлорида алюминия ($AlCl_3$), так и алюмината натрия ($NaAlO_2$). Это указывает на то, что $X_1$ является амфотерным соединением. Наиболее вероятным продуктом реакции с участием алюминия, обладающим такими свойствами, является оксид алюминия ($Al_2O_3$).

Вещество $X_2$ образуется из хлорида алюминия ($AlCl_3$) и само способно реагировать с образованием тетрагидроксоалюмината натрия ($Na[Al(OH)_4]$). Это характерно для амфотерного гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$). Схема также показывает, что $X_2$ можно получить из $NaAlO_2$ и $X_2$ может превращаться в $AlCl_3$, что подтверждает его амфотерную природу.

Таким образом, $X_1$ — это $Al_2O_3$, а $X_2$ — это $Al(OH)_3$.

Запишем уравнения реакций для указанных превращений.

1) Реакция получения вещества $X_1$ (оксида алюминия) из алюминия. Это реакция горения алюминия в кислороде.

$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$

Ответ: Формула неизвестного реагента $X_1$ — $Al_2O_3$. Уравнение реакции: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$.

2) Реакция получения хлорида алюминия из вещества $X_1$ (оксида алюминия). Как оксид амфотерного металла, $Al_2O_3$ реагирует с сильными кислотами, например, с соляной кислотой.

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

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

3) Реакция получения вещества $X_2$ (гидроксида алюминия) из хлорида алюминия. Гидроксид алюминия выпадает в осадок при реакции соли алюминия со щёлочью (взятой в недостатке) или с гидратом аммиака.

$AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

Ответ: Формула неизвестного реагента $X_2$ — $Al(OH)_3$. Уравнение реакции: $AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$.

4) Реакция получения тетрагидроксоалюмината натрия из вещества $X_2$ (гидроксида алюминия). Амфотерный гидроксид алюминия растворяется в избытке сильной щёлочи с образованием комплексной соли.

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

Ответ: Уравнение реакции: $Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$.