Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы выбрать правильные исходные вещества, проанализируем сокращённое ионное уравнение: $\text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}$.

1. Анализ левой части уравнения:
В левой части уравнения мы видим свободные ионы $\text{Al}^{3+}$ и $\text{OH}^{-}$. Это означает, что исходные вещества должны быть сильными электролитами, которые хорошо растворяются в воде и полностью диссоциируют на ионы.

2. Выбор источника ионов алюминия $\text{Al}^{3+}$:
— № 1) $\text{Al}_{2}\text{O}_{3}$ (оксид алюминия) — это нерастворимый оксид, он не распадается на ионы в воде.
— № 2) $\text{AlBr}_{3}$ (бромид алюминия) — это растворимая соль. В водном растворе она полностью диссоциирует: $\text{AlBr}_{3} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{Br}^{-}$. Это вещество нам подходит.
— № 3) $\text{AlPO}_{4}$ (фосфат алюминия) — это нерастворимая соль (согласно таблице растворимости), поэтому она не может быть источником свободных ионов алюминия в растворе.

3. Выбор источника гидроксид-ионов $\text{OH}^{-}$:
— № 4) $\text{KOH}$ (гидроксид калия) — это щелочь, сильный электролит, который отлично растворяется и диссоциирует: $\text{KOH} \rightarrow \text{K}^{+} + \text{OH}^{-}$. Это вещество нам подходит.
— № 5) $\text{H}_{2}\text{O}$ (вода) — слабый электролит, концентрация ионов $\text{OH}^{-}$ в ней ничтожно мала для протекания такой реакции в явном виде.
— № 6) $\text{Mg(OH)}_{2}$ (гидроксид магния) — нерастворимое основание, которое не дает достаточного количества свободных ионов $\text{OH}^{-}$ в раствор.

4. Проверка:
Запишем молекулярное уравнение реакции между выбранными веществами:
$\text{AlBr}_{3} + 3\text{KOH} = \text{Al(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{KBr}$
Полное ионное уравнение:
$\text{Al}^{3+} + 3\text{Br}^{-} + 3\text{K}^{+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{K}^{+} + 3\text{Br}^{-}$
Сократив одинаковые ионы ($\text{K}^{+}$ и $\text{Br}^{-}$), получаем искомое уравнение:
$\text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}$

Ответ: 24

Источник: ФИПИ