В схеме реакции замещения (без коэффициентов) пропущено вещество Х. Определите, о каком веществе Х идёт речь:

Решение:

Реакция замещения — это реакция, в которой атомы одного химического элемента замещаются атомами другого элемента. В данном случае, чтобы реакция была реакцией замещения, вещество X должно вытеснять один из элементов из соединения.

• 1. \( Al + X \rightarrow AlCl_3 + H_2 \)

Чтобы получить \( AlCl_3 \) и \( H_2 \) из \( Al \), нужен реагент, содержащий хлор и способный вытеснить водород. Таким реагентом является соляная кислота \( HCl \). В этой реакции алюминий замещает водород в кислоте.

• 2. \( Al + X \rightarrow Al(NO_3)_3 + Zn \)

Здесь алюминий должен вытеснить цинк из нитрата цинка. Это возможно, если алюминий находится в ряду активности металлов левее цинка. Однако, реакция, где более активный металл вытесняет менее активный из соли, является реакцией замещения. В данном случае, если \( X \) - это нитрат алюминия \( Al(NO_3)_3 \), то реакция выглядит некорректно. Предположим, что \( X \) — это нитрат какого-то металла, который вытесняет цинк. Но правильнее рассмотреть случай, где алюминий замещает другой металл. Если \( X \) - это соль, из которой алюминий вытесняет цинк, это также может быть реакцией замещения. Но если \( X \) - это нитрат-ион \( NO_3^- \) или азотная кислота, то реакция будет окислительно-восстановительной, а не замещением в чистом виде. Учитывая представленный вариант ответа, это уравнение может быть некорректно записано или подразумевает более сложную реакцию. Наиболее вероятным здесь является вариант, где алюминий реагирует с раствором соли, содержащей цинк, вытесняя цинк. Например, \( 3Zn(NO_3)_2 + 2Al \rightarrow 3Zn + 2Al(NO_3)_3 \).

• 3. \( Cl_2 + X \rightarrow KCl + Br_2 \)

Здесь хлор замещает бром. Это возможно, если хлор является более сильным окислителем, чем бром, и реагирует с бромидом калия \( KBr \), вытесняя бром.

Учитывая предоставленные варианты, наиболее подходящим и однозначным случаем реакции замещения является первая реакция, где алюминий реагирует с соляной кислотой.

Ответ: HCl