Задание №9 — Основы неорганической химии

Задание №9

Задана схема превращений веществ:

Al $\overset{K O H _{\left(\right. т в . \left.\right)} , t \circ}{\rightarrow}$ X $\overset{H C l _{\left(\right. и з б . \left.\right)}}{\rightarrow}$ Y

Определите, какие из указанных веществ являются веществами Х и Y.

1)	KAlO₂
2)	K[Al(OH)₄]
3)	K₃[Al(OH)₆]
4)	AlCl₃
5)	Al(OH)₃

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.

Шаг 1. Определение вещества X.
Алюминий (Al) — это амфотерный металл. При взаимодействии с щелочами он может вести себя по-разному в зависимости от условий (раствор или расплав).
В условии указано: KOH (тв.) и нагревание (t°). Это реакция сплавления алюминия с твердой щелочью (в присутствии кислорода воздуха или с выделением водорода, если рассматривать взаимодействие с гидроксидом). При сплавлении амфотерных металлов или их оксидов с твердыми щелочами всегда образуются средние соли — метаалюминаты.
Уравнение реакции:
2Al + 2KOH + 2H₂O → (t°) 2KAlO₂ + 3H₂↑ (если в системе есть пары воды)
Или упрощенно для безводной среды: 2Al + 2KOH + O₂ → (t°) 2KAlO₂ + H₂O
В любом случае, продуктом является метаалюминат калия — KAlO₂.
Следовательно, вещество X — это KAlO₂ (вариант №1).

Шаг 2. Определение вещества Y.
Далее полученное вещество X (KAlO₂) реагирует с избытком соляной кислоты (HCl изб.).
Метаалюминаты — это соли, образованные слабой амфотерной кислотой (условно HAlO₂). При добавлении сильной кислоты (HCl) происходит разрушение соли.
Если бы кислота была в недостатке, выпал бы осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃. Однако в условии четко указано: HCl (изб.). В избытке сильной кислоты амфотерный гидроксид растворяется с образованием растворимой соли алюминия.
Уравнение реакции:
KAlO₂ + 4HCl (изб.) → KCl + AlCl₃ + 2H₂O
Продуктом, содержащим алюминий, является хлорид алюминия — AlCl₃.
Следовательно, вещество Y — это AlCl₃ (вариант №4).

Итог:
Вещество X — KAlO₂ (1).
Вещество Y — AlCl₃ (4).

Ответ: А → 1, Б → 4.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №9Далее