2. Осуществите следующие превращения: 1 3 Al → Al2(SO4)3 → Al(OH)3 → NaAlO2 Для реакции 1 составьте схему электронного баланса. Для реакции 2 напишите ионно-молекулярные уравнения.

Решение:

Реакция 1: Al → Al₂(SO₄)₃

Это реакция взаимодействия алюминия с серной кислотой. Алюминий является восстановителем, а ион водорода в кислоте — окислителем.

• Окислитель: 2H⁺ + 2e^- → H₂↑ (в нейтральной или щелочной среде алюминий реагирует с водой, в кислой — с ионами H⁺)
• Восстановитель: 2Al⁰ - 6e^- → 2Al⁺³

Электронный баланс:

Al⁰ → Al⁺³ + 3e^- (x2)

2H⁺ + 2e^- → H₂⁰ (x3)

Суммарное уравнение: 2Al + 6H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

Реакция 2: Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃ → NaAlO₂

а) Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃

Сульфат алюминия реагирует со щелочью с образованием гидроксида алюминия.

Полное ионное уравнение:

2Al⁺³ + 3SO₄^-2 + 6Na⁺ + 6OH^- → 2Al(OH)₃↓ + 6Na⁺ + 3SO₄^-2

Краткое ионное уравнение:

2Al⁺³ + 6OH^- → 2Al(OH)₃↓

Ионно-молекулярное уравнение:

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

б) Al(OH)₃ → NaAlO₂

Гидроксид алюминия, являясь амфотерным соединением, реагирует с сильными щелочами.

Полное ионное уравнение:

Al(OH)₃↓ + Na⁺ + OH^- → Na⁺ + [Al(OH)₄]^-

Краткое ионное уравнение:

Al(OH)₃↓ + OH^- → [Al(OH)₄]^-

Ионно-молекулярное уравнение:

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄] (или NaAlO₂ + 2H₂O, в зависимости от условий, но в данном контексте обычно подразумевается образование гидроксокомплекса)

Ответ:

Реакция 1:

• Окислитель: 2H⁺ + 2e^- → H₂↑
• Восстановитель: 2Al⁰ - 6e^- → 2Al⁺³
• Баланс: 2Al⁰ + 6H⁺ → 2Al⁺³ + 3H₂↑

Реакция 2:

• а) Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄
• б) Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]