3. Осуществить цепочку превращений: Al₂O₃ → Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃ → Na[Al(OH)₄] → AlCl₃ → Al. Указать условия проведения реакций. Уравнять одну ОВР методом электронного баланса. Составить ионные уравнения (полные и сокращенные) для двух химических реакций.

Решение:

• 1. Al₂O₃ → Al₂(SO₄)₃

  Оксид алюминия реагирует с серной кислотой:

  Al₂O₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

  Полное ионное уравнение:

  Al₂O₃ + 6H⁺ + 3SO₄^2- → 2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 3H₂O

  Сокращенное ионное уравнение:

  Al₂O₃ + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂O

• 2. Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃

  Сульфат алюминия реагирует со щелочью (например, гидроксидом натрия) с образованием гидроксида алюминия:

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

  Полное ионное уравнение:

  2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 6Na⁺ + 6OH^- → 2Al(OH)₃↓ + 6Na⁺ + 3SO₄^2-

  Сокращенное ионное уравнение:

  2Al³⁺ + 6OH^- → 2Al(OH)₃↓

  Или (упрощенно):

  Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃↓

• 3. Al(OH)₃ → Na[Al(OH)₄]

  Гидроксид алюминия реагирует с избытком щелочи:

  Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

• 4. Na[Al(OH)₄] → AlCl₃

  Тетрагидроксоалюминат натрия реагирует с сильной кислотой (например, соляной кислотой):

  Na[Al(OH)₄] + 3HCl → AlCl₃ + NaCl + 3H₂O

• 5. AlCl₃ → Al

  Это восстановление соли алюминия до металла. Это возможно электролизом расплава хлорида алюминия:

  2AlCl₃ (расплав) → 2Al + 3Cl₂↑

  Электронный баланс для этой реакции:

  Восстановитель: Al³⁺ + 3e^- → Al⁰ (восстановление)

  Окислитель: 2Cl^- - 2e^- → Cl₂⁰ (окисление)

  Для уравнивания: умножаем первую реакцию на 2, вторую на 3.

  2Al³⁺ + 6e^- → 2Al⁰

  6Cl^- - 6e^- → 3Cl₂⁰

  Суммируем:

  2Al³⁺ + 6Cl^- → 2Al⁰ + 3Cl₂⁰

  Учитывая, что в исходном веществе AlCl₃, полное уравнение:

  2AlCl₃ (расплав) --(электролиз)--> 2Al + 3Cl₂↑