Тест по теме «алюминий и его соединения» химия 9 класс

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

- Оксид алюминия Аl₂O₃ (глинозем);

- Гидроксид алюминия Al(OH)₃;

- Соли алюминия.

Оксид алюминия Аl₂O₃ (глинозем) - важнейшее соединение алюминия. В чистом виде - белое очень тугоплавкое вещество, имеет несколько модификаций,из которых наиболее устойчивы кристаллическая - Аl₂O₃ и аморфная у - Аl₂O₃. В природе встречается в виде различных пород и минералов.

Из важных свойств Аl₂O₃ следует отметить следующие:

1) очень твердое вещество (уступает только алмазу и некоторым соединениям бора);

2) аморфный Аl₂O₃ обладает высокой поверхностной активностью и водопоглощающим свойством - эффективный адсорбент;

3) обладает высокой каталитической активностью,особенно широко используется в органическом синтезе;

4) используется как носитель катализаторов - никеля, платины и др.

По химическим свойствам Аl₂O₃ представляет собой типичный амфотерный оксид.

В воде он не растворяется и с ней не взаимодействует.

I. Растворяется в кислотах и в щелочах:

1) Аl₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + ЗН₂O

Al₂O₃ + 6Н⁺ = 2Al³⁺ + ЗН₂O

2) Аl₂O₃ + 2NaOH + ЗН₂O = 2Na[Al(OH)₄]

Аl₂O₃ + 20Н^- + ЗН₂O = 2[Аl(ОН)₄]^-

II. Сплавляется с твердыми щелочами и оксидами металлов, образуя безводные метаалюминаты:

А₂O₃ + 2КОН = 2КAlO₂ + Н₂O

А₂O₃ + МgО = Мg(AlO)₂

1. Извлечение из природных бокситов.

2. Сгорание порошка Al в токе кислорода.

3. Термическое разложение Al(OH)₃.

4. Термическое разложение некоторых солей.

4Al(NO₃)₃ = 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

5. Алюминотермия, например: Fe₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + 2Fe

Гидроксид алюминия Al(OH)₃ - твердое бесцветное вещество, нерастворимое в воде. При нагревании разлагается:

2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + ЗН₂O

Полученный этим способом Al₂O₃ называется алюмогелем.

По химическим свойствам - типичный амфотерный гидроксид, растворяется и в кислотах, и в щелочах:

Al(OH)₃ + 3HCl = АlСl₃+ ЗН₂Р

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

При сплавлении Al(OH)₃ с твердыми щелочами образуются метаалюминаты - соли метагидроксида АlO(ОН), которые можно рассматривать как соли метаалюминиевой кислоты НАlO₂:

Аl(ОН)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2Н₂O

Вследствие амфотерности гидроксида алюминия и возможности существования его в орто- и метаформе существуют различные типы солей. Так как Al(OH)₃ проявляет очень слабые кислотные и очень слабые основные свойства, все типы солей в водных растворах в сильной степени подвержены гидролизу, в результате которого образуется в конечном итоге нерастворимый Al(OH)₃. Присутствие в водном растворе того или иного типа солей алюминия определяется величиной рН данного раствора.

1. Соли Al³⁺ с анионами сильных кислот (AlCl₃, Al₂(SO₄)₃, Al(NO₃)₃, АlВr₃) существуют в подкисленных растворах. В нейтральной среде метаалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона АlO₂ существуют в твердом состоянии. Распространены в природе. При растворении в воде превращаются в гидроксоалюминаты.

2. Гидроксоалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона [Al(OH)₄]^-, существуют в щелочных растворах. В нейтральной среде сильно гидролизуются.

3. Метаалюминаты, содержащие алюминий в составе аниона АlO₂. Существуют в твердом состоянии. Распространены в природе. При растворении в воде превращаются в гидроксоалюминаты.

Взаимопревращения солей алюминия описываются схемой:

Al³⁺ + ЗОН^- = Аl(ОН)₃↓

а) действие сильных щелочей, добавленных без избытка

АlСl₃ + 3NaOH = Аl(ОН)₃↓ + ЗН₂O

б) действие водных растворов аммиака (слабое основание)

АlСl₃ + 3NH₃ + ЗН₂O = Аl(ОН)₃↓ + 3NH₄Cl

в) действие солей очень слабых кислот, растворы которых вследствие гидролиза имеют щелочную среду (избыток ОН^-)

2АlСl₃ + 3Na₂CO₃ + 3Н₂O = Аl(ОН)₃↓ + ЗСО₂↑ + 6NaCl

Al₂(SO₄)₃ + 3K₂S + 6Н₂O = 2Аl(ОН)₃↓ + 3K₂SO₄ + 3H₂S↑

[Аl(ОН)₄]^- + Н⁺ = Аl(ОН)₃↓+ Н₂O

а) действие сильных кислот, добавленных без избытка

Na[Аl(ОН)₄] + HCl = Аl(ОН)₃↓ + NaCl + Н₂O

2[Аl(ОН)₄] + H₂SO₄ = 2Аl(ОН)₃↓ + Na₂SO₄+ 2Н₂O

б) действие слабых кислот, например, пропускание СО₂

Na[Аl(ОН)₄] + СО₂ = Аl(ОН)₃↓ + NaHСО₃

а) обратимый гидролиз

Al³⁺ + Н₂O = Al(OH)²⁺ + H⁺

Al³⁺ + 2Н₂O = Аl(ОН)₂⁺ + 2H⁺

Al³⁺ + 3Н₂O = Аl(ОН)₃⁺ + 3H⁺

б) необратимый гидролиз

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Аl(ОН)₃↓ + 3H₂S↑

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?