Алюминий. Соединения алюминия

I. Алюминий.

Порошкообразный алюминий легко взаимодействует с неметаллами:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

2Al + N2 = 2AlN

4Al + 3C Al4C3

2Al + 3Br2 = 2AlBr3

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

2Al + 3I2 = 2AlI3

2Al + 3S = Al2S3

Очищенный от оксидной пленки алюминий способен взаимодействовать с водой:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

Алюминий восстанавливает металлы из их оксидов (алюмотермия)

2Al + Cr2O3  = Al2O3 + 2Cr

8Al + 3Fe3O4  = 4Al2O3 + 9Fe

Как активный металл алюминий реагирует с растворами кислот с выделением водорода:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4(разб.) = Al2(SO4)3 + 3H2

Концентрированные серная и азотная кислоты на холоду пассивируют алюминий, однако, при сильном нагревании они растворяют алюминий.

2Al + 6H2SO4 (конц.) Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Al + 6HNO3(конц..)   Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

10Al + 36HNO3(разб.) = 10Al(NO3)3 + 3N2 + 48H2O

8Al + 30HNO3(разб.) = 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

8Al + 30HNO3(оч. разб.) = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

При нагревании с концентрированными растворами щелочей алюминий образует комплексные соли.

2Al + 2NaOH + 6H2O  = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

2Al + 6NaOH   2Na3AlO3 + 3H2  (сплавление)

2Al + 3Na2O2  2NaAlO2 + 2Na2O

8Al + 3KNO3 + 5KOH + 18H2O = 8K[Al(OH)4] + 3NH3

10Al + 6KMnO4 + 24H2SO4 = 5Al2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 24H2O

2Al + NaNO2 + NaOH + 5H2O = 2Na[Al(OH)4]  + NH3

Al + 3KMnO4 + 4KOH = 3K2MnO4 + K[Al(OH)4]  

4Al + K2Cr2O7 2Cr + 2KAlO2 + Al2O3

II.  Cоединения алюминия.

1)   Оксид.

       Оксид алюминия – типичный представитель амфотерных оксидов. Он взаимодействует и с кислотами, и с щелочами, с кислотными и основными оксидами:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3  + 3H2O

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]

При сплавлении оксида алюминия с щелочами образуется метаалюминат.

Al2O3 + 2NaOH   2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 2KOH    2KAlO2 + H2O

Al2O3 + 3N2O5 = 2Al(NO3)3

Al2O3 + K2O 2KAlO2

В соответствующие соли оксид алюминия можно перевести с помощью солей, кислотные или основные свойства которых выражены в меньшей степени:

Al2O3 + 6KHSO4 = Al2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O

Al2O3 + Na2CO3   2NaAlO2 + CO2

Al2O3 + 3CaH2   3CaO + 2Al + 3H2

2Al2O3  4Al      +     3O2      (получение алюминия)

                                                             на катоде на аноде

2)  Гидроксид алюминия.

Al2(SO4)3 + 6(NH3 ∙ H2O) = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4 (получение)

AlCl3 + 3(NH3 ∙ H2O) = Al(OH)3 + 3NH4Cl

Гидроксид алюминия проявляет амфотерные свойства:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Al(OH)3 + NaOH     NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O

Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O

Al(OH)3 + 3HBr = AlBr3 + 3H2O

Гидроксид алюминия термически неустойчив:

2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

3) Соли.

Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3

K[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3 + KHCO3

Na[Al(OH)4] + SO2 = Al(OH)3↓ + NaHSO3

K[Al(OH)4] + SO2 = Al(OH)3 + KHSO3 

Na[Al(OH)4] + 4HCl(избыток) = NaCl + AlCl3 + 4H2O

Na[Al(OH)4] + НCl(недостаток)   = Al(OH)3↓ + NaCl + H2O

Na[Al(OH)4] + HNO3(недостаток) = Al(OH)3↓ + NaNO3 + H2O

2Na[Al(OH)4] + Cl2   = 2Al(OH)3↓ + NaCl + NaClO

AlCl3 + 3Na[Al(OH)4] = 4Al(OH)3↓ + 3NaCl

Na[Al(OH)4] NaAlO2   + 2H2O↑

K[Al(OH)4] KAlO2   + 2H2O

AlBr3 + 3AgNO3 = 3AgBr↓ + Al(NO3)3  

2Al(NO3)3 + 3K2S = 6KNO3 + Al2S3

AlCl3 + 3AgNO3 = 3AgCl↓ + Al(NO3)3

2AlCl3 + 3Ag2SO4 = Al2(SO4)3 + 6AgCl↓

Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2AlCl3

  2AlCl3   2Al       +     3Cl2  

                                         на катоде на аноде

4Al(NO3)3 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2

2Al2(SO4)3  2Al2O3 + 6SO2 + 3O2

2(AlCl3 ∙ 6H2O) Al2O3 + 6HCl + 9H2O

Al2(SO4)3 + 6NaHSO3 = 2Al(OH)3 + 6SO2 + 3Na2SO4

Al(NO3)3 + 4KOH(избыток)    = K[Al(OH)4] + 3KNO3

Al(NO3)3 + 3(NH3 ∙ H2O) = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl 

AlCl3 + 3(NH3 ∙ H2O) = Al(OH)3 + 3NH4Cl

Al2(SO4)3 + 6(NH3 ∙ H2O) = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4 

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

Al2(SO4)3 + 8NaOH(избыток) = 2Na[Al(OH)4] + 3Na2SO4

AlCl3 + 3NaOH(недостаток) = Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al(NO3)3 + 4KOH KAlO2 + 3KNO3 + 2H2O

KAlO2 + 4HCl = KCl + AlCl3 + 2H2O

NaAlO2 + 4HCl = AlCl3 + NaCl + 2H2O

NaAlO2 + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NaNO3 + 2H2O

2NaAlO2 + 4H2SO4 = Al2(SO4)3 +  Na2SO4 + 4H2O

KAlO2 + H2O = K[Al(OH)4]

NaAlO2 + 2H2O = Na[Al(OH)4]

При смешивании растворов происходит гидролиз и по катиону слабого основания, и по аниону слабой кислоты:

2AlBr3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + CO2↑ + 6NaBr

2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 6NaNO3 + 3CO2

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2

Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3K2SO4

2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S↑ + 6NaCl

4)  Бинарные соединения.

Al2 S3  + 8HNO3 = Al2(SO4)3 + 8NO2 + 4H2O

Al2 S3  + 30HNO3(конц. гор.) = 2Al(NO3)3 + 24NO2 + 3H2SO4 + 12H2O

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓  + 3H2S↑

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4

AlN + 3HCl = AlCl3 + NH3

AlN + 3H2O = Al(OH)3↓ + NH3

 

Алюминий. Соединения алюминия

1. В раствор, полученный при взаимодействии алюминия с разбавленной серной кислотой, по каплям добавили раствор гидроксида натрия до образования осадка. Выпавший осадок белого цвета отфильтровали и прокалили. Полученное вещество сплавили с карбонатом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

2. К раствору сульфата алюминия добавили избыток гидроксида натрия. В полученный раствор небольшими порциями прибавили соляную кислоту, при этом наблюдали образование объемного осадка белого цвета, который растворился при дальнейшем прибавлении кислоты. В образовавшийся раствор прилили раствор карбоната натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

 3. Газ, выделившийся при взаимодействии хлористого водорода с перманганатом калия, пропустили через раствор тетрагидроксоалюмината натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали, прокалили, и твердый остаток обработали соляной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.

4. Твердое вещество, образовавшееся при взаимодействии сернистого газа и сероводорода, при нагревании взаимодействует с алюминием. Продукт реакции растворили в разбавленной серной кислоте и в образовавшийся раствор добавили поташ. Напишите уравнения описанных реакций.

 5. Продукт взаимодействия серы с алюминием (реакция протекает при нагревании) растворили в холодной разбавленной серной кислоте и в раствор добавили карбонат калия. Образовавшийся осадок отделили, смешали с едким натром и нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.

6. К раствору кальцинированной соды добавили раствор хлорида алюминия, выделившееся вещество отделили и внесли в раствор едкого натра. В образовавшийся раствор по каплям прибавляли раствор хлороводородной кислоты до прекращения образования осадка, который отделили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

7. Нитрат алюминия прокалили, продукт реакции смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. Образовавшееся вещество растворили в азотной кислоте и полученный раствор нейтрализовали раствором аммиака, при этом наблюдали выделение объемного студенистого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

8. Осадок, полученный при добавлении в раствор сульфата алюминия каустической соды, отделили, прокалили, смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. После обработки остатка серной кислотой была получена исходная соль алюминия. Напишите уравнения описанных реакций.

 9. В раствор кристаллической соды добавили хлорид алюминия, выделившийся осадок отделили и обработали раствором едкого натра. Полученный раствор нейтрализовали азотной кислотой, выделившийся осадок отделили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

10. Осадок, полученный при взаимодействии раствора соли алюминия и щелочи, прокалили. Продукт реакции растворили в концентрированном горячем растворе щелочи. Через полученный раствор пропустили углекислый газ, в результате чего образовался осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

11. Вещество, которое образуется при электролизе расплава боксита в криолите, растворяется как в растворе соляной кислоты, так и в растворе щелочи с выделением одного и того же газа. При смешивании полученных растворов образуется объемный осадок белого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

12. Навеску алюминия растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделилось газообразное простое вещество. К полученному раствору добавили карбонат натрия до полного прекращения выделения газа. Выпавший осадок отфильтровали и прокалили. Фильтрат упарили, полученный твердый остаток сплавили с хлоридом аммония. Выделившийся газ смешали с аммиаком и нагрели полученную смесь. Напишите уравнения описанных реакций

13. Оксид алюминия сплавили с карбонатом натрия, полученное твердое вещество растворили в воде. Через полученный раствор пропускали сернистый газ до полного прекращения взаимодействия. Выпавший осадок отфильтровали, а к профильтрованному раствору прибавили бромную воду. Полученный раствор нейтрализовали гидроксидом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

14. Навеску сульфида алюминия обработали соляной кислотой. При этом выделился газ и образовался бесцветный раствор. К полученному раствору добавили раствор аммиака, а газ пропустили через раствор нитрата свинца. Полученный при этом осадок обработали раствором пероксида водорода. Напишите уравнения описанных реакций.

15. Порошок алюминия смешали с порошком серы, смесь нагрели, полученное вещество обработали водой, при этом выделился газ и образовался осадок, к которому добавили избыток раствора гидроксида калия до полного растворения. Этот раствор выпарили и прокалили. К полученному твердому веществу добавили избыток раствора соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

16. Газ, выделившийся при взаимодействии хлористого водорода с бертолетовой молью, внесли в реакцию с алюминием. Продукт реакции растворили в воде и добавили гидроксид натрия до прекращения выделения осадка, который отделили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

17. Газ, выделившийся при нагревании раствора хлористого водорода с оксидом марганца (IV), внесли во взаимодействие с алюминием. Продукт реакции растворили в воде и добавили сначала избыток раствора гидроксида натрия, а затем соляную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

18. Металлический алюминий растворили в растворе гидроксида натрия. Через полученный раствор пропустили избыток углекислого газа. Выпавший осадок прокалили, и полученный продукт сплавили с карбонатом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

19) Оксид алюминия сплавили с содой. Полученный продукт растворили в соляной кислоте и обработали избытком аммиачной воды. Выпавший осадок растворили в избытке раствора гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

20) Оксид алюминия сплавили с гидроксидом натрия. Продукт реакции внесли в раствор хлорида аммония. Выделившийся газ с резким запахом поглощен серной кислотой. Образовавшуюся среднюю соль прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

21) Порошок алюминия нагрели с порошком серы, полученное вещество обработали водой. выделившийся при этом осадок обработали избытком раствора гидроксида калия до его полного растворения. К полученному раствору добавили раствор хлорида алюминия и вновь наблюдали образование белого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

22) Осадок, полученный при взаимодействии растворов сульфата алюминия и нитрата бария, отфильтровали. Фильтрат обработали едким натром в мольном соотношении 1: 3. Выпавший осадок отделили и прокалили. Полученное вещество обработали избытком раствора соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

23) При взаимодействии раствора сульфата алюминия с раствором сульфида калия выделился газ, который пропустили через раствор гексагидроксоалюмината калия. Образовавшийся осадок отфильтровали, промыли, просушили и нагрели. Твердый остаток сплавили с едким натром. Напишите уравнения описанных реакций.

24) Алюминиевый порошок смешали с серой и нагрели. Полученное вещество поместили в воду. Образовавшийся осадок разделили на две части. К одной части прилили соляную кислоту, а к другой – раствор гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

25) Металлический алюминий растворили в растворе гидроксида натрия. Через полученный раствор пропустили избыток углекислого газа. Выпавший осадок прокалили и полученный продукт растворили в разбавленной серной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

26) При взаимодействии оксида алюминия и азотной кислоты образовалась соль. Соль высушили и прокалили. Образовавшийся при прокаливании остаток подвергли электролизу в расплавленном криолите. Полученный металл нагрели с концентрированными гидроксида калия и нитрата калия. При этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения описанных реакций.

27) К раствору гидроксида натрия добавили порошок алюминия. Через раствор полученного вещества пропустили избыток углекислого газа. Выпавший осадок отделили и прокалили. Полученный продукт сплавили с карбонатом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

28) Порошок металлического алюминия смешали с твердым иодом, и добавили несколько капель воды. К полученной соли добавили раствор гидроксида натрия до выпадения осадка. Образовавшийся осадок растворили в соляной кислоте. При последующем добавлении раствора карбоната натрия вновь наблюдается выпадение осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

29) Алюминий растворили в соляной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора карбоната калия. Выпавший осадок растворили в избытке раствора едкого калия, а выделившийся газ пропустили над раскаленным углем. Напишите уравнения описанных реакций.

30) Алюминий растворили в водном растворе горячего гидроксида натрия. к полученному раствору добавили по каплям разбавленную соляную кислоту до прекращения выпадения осадка. Выделившийся в период реакции газ пропустили над раскаленным оксидом меди (II). Полученное простое вещество растворили в разбавленной азотной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

31) Алюминий вступил в реакцию с. Полученную смесь веществ растворили в концентрированном растворе гидроксида натрия и отфильтровали. Твердое вещество сожгли в атмосфере хлора, а фильтрат обработали концентрированным раствором хлорида алюминия. Напишите уравнения описанных реакций.

 

Алюминий. Соединения алюминия

 

1)    2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2

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

2Al(OH)3  Al2O3  + 3H2O

Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2

 

2)    Al2(SO4)3 + 8NaOH(избыток) = 2Na[Al(OH)4] + 3Na2SO4

Na[Al(OH)4] + НCl(недостаток)   = Al(OH)3↓ + NaCl + H2O

Al(OH)3 +  3НCl  = AlCl3 + 3H2O

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2

 

3)    2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 2KCl + 8H2O

2Na[Al(OH)4] + Cl2   = 2Al(OH)3↓ + NaCl + NaClO + Н2О

2Al(OH)3  Al2O3  + 3H2O

Al2O3  + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

 

4)    SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O

2Al + 3S = Al2S3

Al2S3 + H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2S↑

       Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3K2SO4

 

5)    2Al + 3S Al2S3

Al2S3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2S↑

Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3K2SO4

Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O

 

6)    2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4

Na[Al(OH)4] + HCl(недостаток) = Al(OH)3↓ + NaCl + H2O

2Al(OH)3  Al2O3  + 3H2O

 

7)     4Al(NO3)3       2Al2O3 + 12NO2↑ + 3O2

 Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2

NaAlO2 + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NaNO3 + 2H2O

Al(NO3)3 + 3(NH3 ∙ H2O) = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl 

 

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

2Al(OH)3  Al2O3  + 3H2O

Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2

2NaAlO2 + 4H2SO4 = Al2(SO4)3 +  Na2SO4 + 4H2O

           

9)    2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4

Na[Al(OH)4] + HNO3(недостаток) = Al(OH)3↓ + NaNO3 + H2O

2Al(OH)3  Al2O3  + 3H2O

 

10)  AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

2Al(OH)3  Al2O3  + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4

Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3

 

11)        +    3O2

                                                  на катоде  на аноде

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

AlCl3 + 3Na[Al(OH)4] = 4Al(OH)3↓ + 3NaCl

 

12) 10Al + 36HNO3(разб.) = 10Al(NO3)3 + 3N2 + 48H2O

 2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 6NaNO3 + 3CO2

NaNO3 + NH4Cl NaCl + N2O + 2H2O

2Al(OH)3  Al2O3  + 3H2O                                                                              

 

13)  Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2

NaAlO2 + 2H2O = Na[Al(OH)4]

Na[Al(OH)4] + SO2 = Al(OH)3↓   + NaHSO3 

NaHSO3 + Br2 + H2O = NaHSO4 + HBr

NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O

 HBr + NaOH = NaBr + H2O

 

14)  Al2S3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2S↑

AlCl3 + 3(NH3 ∙ H2O) = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl

Pb(NO3)2 + H2S = PbS↓ + 2HNO3

PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O

 

15)  2Al + 3S = Al2S3

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓   + 3H2S↑

Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4

K[Al(OH)4] KAlO2 + 2H2O

KAlO2 + 4HCl = AlCl3 + KCl + 2H2O

 

16) KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 ↑ + 3H2O

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

 

17)  MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

AlCl3 + 4NaOH = Na[Al(OH)4] + 3NaCl

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

 

18)  2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3↓   + NaHCO3 

2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2  + CO2

 

19)  Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2  + CO2

       NaAlO2  + 4HCl = NaCl + AlCl3 + 2H2O

AlCl3 + 3(NH3 · H2O)   = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl

Al(OH)3 + 3KOH = K3[Al(OH)6

20) Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2  + H2O

       NaAlO2  + NH4Cl + H2O = NaCl + Al(OH)3↓   + NH3

2NH3 + H2SO4   = (NH4)2SO4

(NH4)2SO4 NH4HSO4 + NH3

 

21)  2Al + 3S = Al2S3

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓   + 3H2S↑

Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4

                              допустимо образование K3[Al(OH)6

3K[Al(OH)4] + AlCl3 = 4Al(OH)3 + 3KCl

 

22) Al2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 = 3BaSO4↓ + 2Al(NO3)3

Al(NO3)3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaNO3

2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

Al2O3  + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

 

23) Al2(SO4)3   + 3K2S + 6H2O = 2Al(OH)3   + 3H2S↑ + 3K2SO4 

3H2S + K3[Al(OH)6]  = 2Al(OH)3   + 3KHS + 3H2O

 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2  + H2O

 

24) 2Al + 3S  Al2S3

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓   + 3H2S↑

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3   + 3H2O   

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4

                                       допустимо образование Na3[Al(OH)6

 

25)  2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3↓   + NaHCO3 

2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3   + 3H2O

 

26) Al2O3 + 6HNO3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O

4Al(NO3)3 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2

 

      +   3O2

                                                        на катоде  на аноде

 

8Al + 3KNO3 + 5KOH + 18H2O = 3NH3 + 8K[Al(OH)4

 

27)  2NaOH + 2Al +  6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

       Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3 + NaHCO3  

       2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2

 

28)  2Al + 3I2 = 2AlI3

       AlI3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaI

       Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

       2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl

 

 

29)  2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2AlCl3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 6KCl + 3CO2

Al(OH)3 + 3KOH = K3[Al(OH)6]

C + CO2 = 2CO

 

 

30)  2NaOH + 2Al + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

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

CuO + H2 = Cu + H2O

3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

 

 

31)  8Al +   3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4

       2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

3Na[Al(OH)4] + AlCl3 = 4Al(OH)3 + 3NaCl

 

 

Железо. Соединения железа.

I.  Железо.

При обычных условиях железо малоактивно, но при нагревании, в особенности в мелкораздробленном состоянии, оно становится активным и реагирует почти со всеми неметаллами. Активные неметаллы (фтор, хлор, бром) окисляют железо до устойчивой степени окисления +3, а менее активные (сера, иод) – до степени окисления +2:

2Fe + 3Br2 = 2FeBr3

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Fe + I2 = FeI2

Fe + S   FeS

С углеродом и кремнием железо образует сплавы или соединения:

3Fe + С   Fe3С

3Fe + Si   Fe3Si

При взаимодействии с кислородом железо образует окалину – двойной оксид железа (II, III)

3Fe + 2O2 Fe3O4

Fe + Fe3O4 4FeO

При высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой, образуя двойной оксид железа (II, III)

3Fe + 4H2O(пар) Fe3O4 + 4H2

       В воде в присутствии кислорода и во влажном воздухе железо окисляется (корродирует)

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3

Железо реагирует с растворами серной и соляной кислот, вытесняя из них водород и образуя соли железа (II):

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Fe + H2SO4(разб) = FeSO4 + H2

       Концентрированные серная и азотная кислоты при обычной температуре пассивируют  железо. При нагревании железо реагирует с концентрированной H2SO4, образуя сульфат железа (III):

2Fe + 6H2SO4(конц.)   Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

 а с концентрированной азотной кислотой, образуя нитрат железа (III):

Fe + 6HNO3(конц.) Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O

Разбавленная азотная кислота в зависимости от концентрации может восстанавливаться железом до NO, N2O, N2, NH3 (NH4NO3)

Fe + 4HNO3(разб.гор.) = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

10Fe + 36HNO3(разб.) = 10Fe(NO3)3 + 3N2 + 18H2O

4Fe + 10HNO3(оч. разб.) = 4Fe(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Из растворов солей железо вытесняет металлы, которые располагаются правее его в электрохимическом ряду напряжений:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

       При нагревании железных опилок с щелочным расплавом сильных окислителей образуется феррат:

Fe + 2KOH + 3KNO3 = 3KNO2  + K2FeO4  + H2O

2Fe(NO3)3 + Fe = 3Fe(NO3)2  

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2

Fe2(SO4)3 + Fe = 3FeSO4

II.  Cоединения железа.

1)   Оксиды железа.

Оксид железа (II).

Оксид железа (II) проявляет основные свойства, растворяется в кислотах, образуя соли железа (II):

FeO + H2SO4(разб.)  = FeSO4  + H2O

       FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O

       Оксид железа (II) проявляет окислительно-восстановительную двойственность, но восстановительные свойства преобладают.

3FeO + 10HNO3(разб.) 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

FeO + 4HNO3(конц.)  = NO2 + Fe(NO3)3 + 2H2O

FeO + CO Fe + CO2

Оксид железа (III) проявляет слабовыраженные амфотерные свойства:

Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

Fe2O3 + 6HNO3  = 2Fe(NO3)3 + 3H2O

Fe2O3 + Na2CO3 2NaFeO2 + CO2

Fe2O3 + 2NaOH 2NaFeO2 + H2O

Fe2O3 + 3NaH 3NaOH + 2Fe

Fe2O3 + KClO3 + 4KOH  2K2FeO4 + KCl + 2H2O

Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH  2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O

Fe2O3 + 2Al  2Fe + Al2O3

       Fe2O3 + 3СO  2Fe + 3CO2

Fe2O3 + Fe   3FeO 

Fe2O3 + 3Н2 2Fe + 3H2O

 Оксид железа (II, III)

Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O

4Fe3O4 + O2(воздух) 6Fe2O3

Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2

Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Fe3O4 + 10HNO3(конц.)  = NO2↑ + 3Fe(NO3)3 + 5H2O

Fe3O4 + 4H2SO4(разб.) =  Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4Н2О

Fe3O4 + 8HI = 3FeI2 + I2 + 4H2O

 3Fe3O4 + 28HNO3(разб.)  = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O

3) 2Fe3O4 + 10H2SO4(конц.) = 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

2)  Гидроксиды железа.

Гидроксид железа (II) проявляет основные свойства.   

Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2H2O

Свежеполученный белый осадок – гидроксид железа (II) на воздухе зеленеет, затем буреет, переходя в гидроксид железа (III):

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

2Fe(OH)2 + H2O2   = 2Fe(OH)3    

При растворении Fe(OH)2 в азотной или концентрированной серной кислотах образуются соли железа (III):

2Fe(OH)2 + 4H2SO4(конц.) = Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O

При нагревании Fe(OH)2 разлагается на оксид железа (II) и воду.

Fe(OH) 2  FeO + H2O

Гидроксид железа (III)

Гидроксид железа (III) проявляет слабые амфотерные свойства

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O

Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O

Fe(OH)3 + 3NaOH    Na3[Fe(OH)6]

2Fe(OH)3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 6H2O

2Fe(OH)3 + 3Br2 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KBr + 8H2O

2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O

6Fe(OH)3 + H2  2Fe3O4 + 10H2O

3) Соли.

 Соли железа (II)

2FeSO4   + Br2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3   + 2HBr

FeBr2 + 4HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + 2HBr + NO2 + H2O

6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2H2O

6FeSO4 + 2KNO3 + 4H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + 2NO + K2SO4 + 4H2O

 2FeSO4 + CuSO4 = Fe2(SO4)3 + Cu

4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

FeCl2 + NaNO2 + 2HCl = FeCl3 + NO + NaCl + H2O

5FeCl2 + 3KMnO4 + 24HCl = 5FeCl3 + 3MnCl2 + 5Cl2  + 3KCl + 12H2O

2FeCl2   + 2H2O Fe   + H2  + 2Cl2 + Fe(OH)2

4FeCl2 + 8NaOH + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8NaCl

        2FeCl2 + Cl2 + 6NaOH = Fe(OH)3 + 6NaCl + 3H2O

FeCl2 + 4HNO3(конц.)  = Fe(NO3)3 + NO2 + 2HCl↑ + H2O

3FeCl2 + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + 2FeCl3 + NO + 2H2O

2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3

2FeI2 + 6H2SO4(конц.)  = Fe2(SO4)3 + 2I2 + 3SO2 + 6H2O

Fe(NO3)2 + Na2S = FeS↓ + 2NaNO3

2FeS + 7Cl2 = 2FeCl3 + 2SCl4

10FeS + 6KMnO4 + 24H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 24H2O

4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2

FeS + 12HNO3(конц.)  = Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O

Соли железа (III)

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl

2FeCl3 + 3Na2S = 2FeS + S + 6NaCl

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2

       2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl

2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S + 2HCl

2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2

2FeCl3 + H2 = 2FeCl2 + 2HCl

 FeCl3 + 3CH3COOAg = (CH3COO)3Fe + 3AgCl↓

4FeCl3 + 6H2O  2Fe + 3H2 + 2Fe(OH)3 + 6Cl2 

2FeBr3 + K2S +  4KOH = 2Fe(OH)2↓ + S↓ + 6KBr

2Fe(NO3)3  + 3Zn = 2Fe + 3Zn(NO2)2

2Fe(NO3)3  + 4H2SO4(конц.)  = Fe2(SO4)3 + SO2 + 4HNO3 + 2H2O

 Fe(NO3)2 + Na2S = FeS↓ + 2NaNO3   

Fe2(SO4)3 + 2KI = I2 + 2FeSO4   + K2SO4

Fe2(SO4)3 + 3BaI2 = 2FeI2 + 3BaSO4↓ + I2

Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2FeCl3

2NaFeO2 + 3NaNO3 + 2NaOH 2Na2FeO4 + 3NaNO2 + H2O

2K2FeO4 + 16HCl = 4KCl + 2FeCl3 + 3Cl2 + 8H2O

4Fe(NO3)3  2Fe2O3 + 12NO2↑ + 3O2

       При смешивании растворов происходит гидролиз и по катиону слабого основания, и по аниону слабой кислоты:

2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KNO3

2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl

2FeCl3 + 3Na2SO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3SO2↑ + 6NaCl

2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 + H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaNO3

Fe2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2 + 3Na2SO4

Fe2(SO4)3 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2FeSO4 + H2SO4

 

Железо. Соединения железа.

1. Соль, полученную при растворении железа в концентрированной серной кислоте, обработали избытком раствора гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество сплавили с железом. Напишите уравнения описанных реакций.

2. Осадок, полученный при взаимодействии хлорида железа (III) и нитрата серебра отфильтровали. Фильтрат обработали раствором едкого кали. Выпавший осадок бурого цвета отделили и прокалили. Полученное вещество при нагревании реагирует с алюминием с выделением тепла и света. Напишите уравнения описанных реакций.

3. Газ, выделившийся при взаимодействии хлористого водорода с перманганатом калия, реагирует с железом. Продукт реакции растворили в воде и добавили к нему сульфид натрия. Более легкое из образовавшихся нерастворимых веществ отделили и ввели в реакцию с горячей концентрированной азотной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.

4.Зловонную жидкость, образовавшуюся при взаимодействии бромистого водорода с перманганатом калия, отделили и нагрели с железной стружкой. Продукт реакции растворили в воде и добавили к нему раствор гидроксида цезия. Образовавшийся осадок отфильтровали и покалили. Напишите уравнения описанных реакций.

 

5. Вещество, полученное на катоде при электролизе раствора хлорида железа (II), сплавили с серой, и продукт этой реакции подвергли обжигу. Образовавшийся газ пропустили через раствор гидроксида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

 

6. Раствор хлорида железа (III) подвергли электролизу с графитовыми электродами. Осадок бурого цвета, образовавшийся в качестве побочного продукта электролиза, отфильтровали и прокалили. Вещество, образовавшееся на катоде, растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании. Продукт, выделившийся на аноде, пропустили через холодный раствор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

 

7. На раствор хлорного железа подействовали раствором едкого натра, выпавший осадок отделили и нагрели. Твердый продукт реакции смешали с кальцинированной содой и прокалили. К оставшемуся веществу добавили нитрат и гидроксид натрия, и длительное время нагревали при высокой температуре. Напишите уравнения описанных реакций.

 

8. Оксид двухвалентного железа нагрели с разбавленной азотной кислотой. Раствор осторожно выпарили, твердый остаток растворили в воде, в полученный раствор внесли железный порошок и через некоторое время профильтровали. К фильтрату добавили раствор едкого кали, выпавший осадок отделили и оставили на воздухе, при этом цвет вещества изменился. Напишите уравнения описанных реакций.

 

9. Хлористое железо обработали при нагревании концентрированной азотной кислотой и раствор осторожно выпарили. Твердый продукт растворили в воде, добавили к полученному раствору поташ и выпавший осадок отделили и прокалили. Над полученным веществом пропустили при нагревании газообразный водород. Напишите уравнения описанных реакций.

 

10. К раствору хлорного железа добавили кальцинированную соду и выпавший осадок отделили и прокалили. Над полученным веществом пропустили при нагревании угарный газ и твердый продукт последней реакции ввели во взаимодействие с бромом. Напишите уравнения описанных реакций.

 

11. Железную окалину растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании. Раствор осторожно выпарили, и продукт реакции растворили в воде. К полученному раствору добавили железный порошок, через некоторое время раствор отфильтровали, и фильтрат обработали раствором едкого кали, в результате выделился осадок светло-зеленого цвета, который быстро темнеет на воздухе. Напишите уравнения описанных реакций.

 

12. К раствору хлорного железа добавили железный порошок и через некоторое время раствор профильтровали. К фильтрату добавили гидроксид натрия, выделившийся осадок отделили и обработали перекисью водорода. К полученному веществу добавили избыток раствора едкого кали и бром; в результате протекания реакции окраска брома исчезла. Напишите уравнения описанных реакций.

 

13. Нерастворимое вещество, образующееся при добавлении в раствор хлористого железа едкого натра, отделили и растворили в разбавленной серной кислоте. В полученный раствор добавили цинковую пыль, выделившийся осадок отфильтровали и растворили в концентрированной соляной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

 

14. Железный порошок растворили в большом количестве разбавленной серной кислоты и через полученный раствор пропустили воздух, а затем газ с запахом тухлых яиц. Образовавшуюся нерастворимую соль отделили и растворили в горячем растворе концентрированной азотной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

 

15. Неизвестное вещество А растворяется в концентрированной соляной кислоте, процесс растворения сопровождается выделением газа с запахом тухлых яиц; после нейтрализации раствора щелочью образуется объемный осадок белого (светло-зеленого) цвета. При обжиге вещества А образуются два оксида. Один из них – газ, имеющий характерный резкий запах и обесцвечивающий бромную воду с образованием в растворе двух сильных кислот. Напишите уравнения описанных реакций.

 

16. Серебристо-серый металл, который притягивается магнитом, внесли в горячую концентрированную серную кислоту и нагрели. Раствор охладили и добавили едкий натр до прекращения образования аморфного осадка бурого цвета. Осадок отделили, прокалили и растворили в концентрированной соляной кислоте при нагревании. Напишите уравнения описанных реакций.

 

17. Вещество, полученное при нагревании железной окалины в атмосфере водорода, внесли в горячую концентрированную кислоту и нагрели. Полученный раствор выпарили, остаток растворили в воде и обработали раствором хлорида бария. Раствор профильтровали и в фильтрат внесли медную пластинку, которая через некоторое время растворилась. Напишите уравнения описанных реакций.

 

18. Раствор хлорида железа (III) подвергли электролизу. Осадок бурого цвета, образовавшийся при электролизе, отфильтровали, и растворили в растворе гидроксида натрия, после чего добавили такое количество серной кислоты, которое необходимо для образования прозрачного раствора. Продукт, выделившийся на аноде, пропустили через горячий раствор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

19. Железо сожгли в хлоре. Продукт реакции растворили в воде и в раствор внесли железные опилки. Через некоторое время раствор профильтровали и в фильтрат добавили сульфида натрия. Выделившийся осадок отделили и обработали 20%-ной серной кислотой, получив почти бесцветный раствор. Напишите уравнения описанных реакций.

 

20. Смесь железного порошка и твердого продукта, полученного при взаимодействии сернистого газа и сероводорода, нагрели без доступа воздуха. Полученный продукт подвергли обжигу на воздухе. Образовавшееся твердое вещество реагирует с алюминием с выделением большого количества тепла. Напишите уравнения описанных реакций.

 

21. Оксид железа (III) сплавили с содой. Полученный продукт внесли в воду. Выпавший осадок растворили в иодоводородной кислоте. Выделившийся галоген связали тиосульфатом натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

 

22. Хлор прореагировал с горячим раствором гидроксида калия. При охлаждении раствора выпали кристаллы бертолетовой соли. Полученные кристаллы внесли в раствор соляной кислоты. образовавшееся простое вещество прореагировало с металлическим железом. Продукт реакции нагрели с новой навеской железа. Напишите уравнения описанных реакций.

 

23. Пирит подвергли обжигу, полученный газ с резким запахом пропустили через сероводородную кислоту. Образовавшийся желтоватый осадок отфильтровали, просушили, смешали с концентрированной азотной кислотой и нагрели. Полученный раствор дает осадок с нитратом бария. Напишите уравнения описанных реакций.

 

24. Железные опилки растворили в разбавленной серной кислоте, полученный раствор обработали избытком раствора гидроксида натрия. Образовавшийся осадок профильтровали и оставили на воздухе до тех пор, пока он не приобрел бурую окраску. Бурое вещество прокалили до постоянной массы. Напишите уравнения описанных реакций.

 

25. Провели электролиз раствора хлорида натрия. К полученному раствору добавили хлорид железа (III). Выпавший осадок отфильтровали и прокалили. Твердый остаток растворили в иодоводородной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

 

26. Хлорат калия нагрели в присутствии катализатора, при этом выделился бесцветный газ. Сжиганием железа в атмосфере этого газа была получена железная окалина. Ее растворили в разбавленной соляной кислоте. К полученному при этом раствору добавили раствор, содержащий дихромат натрия и соляную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.

 

27. Железо сожгли в хлоре. Полученную соль добавили к раствору карбоната натрия, при этом выпал бурый осадок. Этот осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество растворили в иодоводородной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

 

28. Серу сплавили с железом. Продукт реакции обработали соляной кислотой. Выделившийся при этом газ сожгли в избытке кислорода. Продукты горения поглотили водным раствором сульфата железа (III). Напишите уравнения описанных реакций.

 

29. В результате неполного сгорания угля получили газ, в токе которого нагрели оксид железа (III). Полученное вещество растворили в горячей концентрированной серной кислоте. Образовавшийся раствор соли обработали избытком раствора сульфида калия. Напишите уравнения описанных реакций.

30. Железо сожгли в атмосфере хлора. Полученное вещество обработали избытком раствора гидроксида натрия. Образовавшийся бурый осадок, ко


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: