Задание №31 — Основы неорганической химии
Сульфат меди(II) прореагировал с алюминием. Полученную соль выделили, растворили в воде и добавили к раствору карбоната натрия. Образовавшийся осадок обработали раствором гидроксида натрия. К раствору полученного вещества добавили избыток серной кислоты.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Цепочка: CuSO4 → Al2(SO4)3 → Al(OH)3 → Na[Al(OH)4] → Al2(SO4)3.
Алюминий активнее меди и вытесняет её из раствора соли. «Полученная соль» — сульфат алюминия.
3CuSO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3Cu
Сульфат алюминия и карбонат натрия подвергаются взаимному гидролизу: карбонат алюминия в растворе не существует, поэтому выпадает Al(OH)3 и выделяется CO2.
Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3Na2SO4
Гидроксид алюминия амфотерен и растворяется в растворе щёлочи с образованием гидроксокомплекса.
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Избыток серной кислоты разрушает комплекс полностью: получаются две средние соли и вода (при недостатке кислоты остановились бы на осадке Al(OH)3).
2Na[Al(OH)4] + 4H2SO4 (избыток) → Al2(SO4)3 + Na2SO4 + 8H2O
Проверка: в последнем уравнении атомов O слева 2·4 + 4·4 = 24, справа 12 + 4 + 8 = 24; атомов H слева 2·4 + 4·2 = 16, справа 8·2 = 16.
Ответ:
3CuSO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3Cu
Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3Na2SO4
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
2Na[Al(OH)4] + 4H2SO4 (избыток) → Al2(SO4)3 + Na2SO4 + 8H2O
Источник: ФИПИ