1.Допишите уравнения химических реакций, схемы которых приведены ниже и одно уравнение рассмотрите с точки зрения окислительно-восстановительных процессов: a) Al + Cr2O3→ б) Al2O3 2.Напишите уравнения следующих превращений. Выберите уравнение реакции ионного обмена и составьте сокращенное ионное уравнение. Al2O3 → Al→ Al2(SO4)3 → Al(OH)3 3.По термохимическому уравнению реакции: Fe2O3 + 2AI → 2Fe + AI2O3+ 854кДж вычислите количество теплоты, которое может выделиться при восстановлении 224г железа алюмотермическим способом.

Решение:

1. Уравнения реакций:

1. а) Окислительно-восстановительная реакция:
• \[ 2\text{Al} + \text{Cr}_2\text{O}_3 \xrightarrow{\text{t}^\circ\text{C}} 2\text{Al(OH)}_3 + 2\text{Cr} \]
• С точки зрения ОВР:
• Окислитель: \(\text{Cr}_2\text{O}_3\) (хром проявляет степень окисления +6).
• Восстановитель: \(\text{Al}\) (алюминий проявляет степень окисления 0).
• Процесс окисления: \(\text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3}\) (в \(\text{Al(OH)}_3\))
• Процесс восстановления: \(\text{Cr}^{+6} + 6e^- \rightarrow \text{Cr}^0\)
• б) Реакция получения оксида алюминия:
• \[ 2\text{Al(OH)}_3 \xrightarrow{\text{t}^\circ\text{C}} \text{Al}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2\text{O} \]

2. Превращения:

1. Получение алюминия (электролиз расплава оксида):
• \[ 2\text{Al}_2\text{O}_3 \xrightarrow{\text{электролиз}} 4\text{Al} + 3\text{O}_2 \]
2. Реакция с серной кислотой:
• \[ 2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2\text{(SO}_4)_3 + 3\text{H}_2 \]
3. Получение гидроксида алюминия:
• \[ \text{Al}_2\text{(SO}_4)_3 + 6\text{NaOH} \rightarrow 2\text{Al(OH)}_3 \downarrow + 3\text{Na}_2\text{SO}_4 \]
4. Реакция ионного обмена:
• \[ \text{Al}_2\text{(SO}_4)_3 + 6\text{NaOH} \rightarrow 2\text{Al(OH)}_3 \downarrow + 3\text{Na}_2\text{SO}_4 \]
5. Сокращенное ионное уравнение:
• \[ \text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^- \rightarrow \text{Al(OH)}_3 \downarrow \]

3. Расчет теплоты:

1. Запишем данное термохимическое уравнение:
• \[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 2\text{Al} \rightarrow 2\text{Fe} + \text{Al}_2\text{O}_3 + 854 \text{ кДж} \]
2. Найдем молярную массу железа (Fe):
• \( M(\text{Fe}) = 56 \text{ г/моль} \)
3. Рассчитаем количество вещества железа, которое необходимо восстановить:
• \[ n(\text{Fe}) = \frac{m(\text{Fe})}{M(\text{Fe})} = \frac{224 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль} \]
4. По термохимическому уравнению, при восстановлении 2 моль Fe выделяется 854 кДж теплоты. Рассчитаем, сколько теплоты выделится при восстановлении 4 моль Fe:
• \[ Q = \frac{854 \text{ кДж}}{2 \text{ моль Fe}} \times 4 \text{ моль Fe} = 1708 \text{ кДж} \]

Ответ: 1708 кДж.