Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 201

При добавлении щёлочи к раствору сульфата алюминия сначала выпадает белый аморфный осадок — гидроксид алюминия. При дальнейшем добавлении щёлочи осадок растворяется, образуется растворимая соль — тетрагидроксоалюминат натрия.

Уравнения реакций:

(Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄)

(Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄])

В растворе хлорида натрия лакмус не изменит цвет — это нейтральная соль, гидролизу не подвержена.

В растворе хлорида алюминия лакмус окрасится в красный цвет, так как Al³⁺ подвергается гидролизу, в результате чего образуется кислый раствор:

(Al³⁺ + 3H₂O ⇄ Al(OH)₃ + 3H⁺)

Схема 16 показывает взаимные превращения алюминия и его соединений:

— Сгорание алюминия:

(4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃)

— Получение гидроксида из соли:

(AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl)

— При добавлении избытка щёлочи:

(Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄])

— Взаимодействие гидроксида с кислотой:

(Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O)

— Взаимодействие оксида с кислотой:

(Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O)

— Взаимодействие оксида с щёлочью:

(Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O)

— Окисление алюминия:

(2Al⁰ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑)

Здесь алюминий теряет электроны:

Al⁰ → Al³⁺ + 3e⁻

— Восстановление алюминия:

(3Mg + 2AlCl₃ → 2Al + 3MgCl₂)

Al³⁺ + 3e⁻ → Al⁰

Масса AlCl₃ в растворе:

5% от 40 г = 2 г

Найдём количество вещества:

M(AlCl₃) = 27 + 3×35,5 = 133,5 г/моль

n(AlCl₃) = 2 / 133,5 ≈ 0,015 моль

Реакция:

(AlCl₃ + 4NaOH → Na[Al(OH)₄] + 3NaCl)

Из 1 моль AlCl₃ нужно 4 моль NaOH →

На 0,015 моль AlCl₃ нужно 0,06 моль NaOH

Найдём массу NaOH:

m(NaOH) = 0,06 × 40 = 2,4 г

Раствор NaOH — 20%, т.е. 20 г NaOH на 100 г раствора.

Найдём массу раствора:

2,4 г — это 20%, значит масса раствора = 2,4 / 0,2 = 12 г

Плотность ρ = 1,2 г/см³ →

V = 12 / 1,2 = 10 мл

Ответ: потребуется 10 мл раствора гидроксида натрия.