Решение: Цепочка превращений алюминия
Оксид алюминия $\mathrm{Al_2O_3}$ сплавили с карбонатом натрия $\mathrm{Na_2CO_3}$. Полученный продукт растворили в избытке соляной кислоты $\mathrm{HCl}$. К образовавшемуся раствору добавили избыток аммиачной воды. Выпавший осадок отделили и обработали избытком раствора гидроксида калия $\mathrm{KOH}$. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри сплавлении оксида алюминия с карбонатом натрия образуется алюминат натрия и выделяется углекислый газ.
$$\mathrm{Al_2O_3 + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaAlO_2 + CO_2}$$Алюминат натрия растворяется в избытке соляной кислоты с образованием хлорида алюминия, хлорида натрия и воды.
$$\mathrm{NaAlO_2 + 4HCl \rightarrow AlCl_3 + NaCl + 2H_2O}$$Аммиачная вода создаёт щелочную среду, поэтому из раствора выпадает гидроксид алюминия.
$$\mathrm{AlCl_3 + 3NH_3{\cdot}H_2O \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl}$$Гидроксид алюминия проявляет амфотерные свойства и растворяется в избытке гидроксида калия с образованием растворимого тетрагидроксоалюмината калия.
$$\mathrm{Al(OH)_3 + KOH \rightarrow K[Al(OH)_4]}$$1) $\mathrm{Al_2O_3 + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaAlO_2 + CO_2}$; 2) $\mathrm{NaAlO_2 + 4HCl \rightarrow AlCl_3 + NaCl + 2H_2O}$; 3) $\mathrm{AlCl_3 + 3NH_3{\cdot}H_2O \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl}$; 4) $\mathrm{Al(OH)_3 + KOH \rightarrow K[Al(OH)_4]}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают образование гидроксида алюминия с помощью избытка сильного основания вместо аммиачной воды.
Не учитывают амфотерность $\mathrm{Al(OH)_3}$ и не записывают его растворение в избытке $\mathrm{KOH}$.
Нарушают баланс атомов и зарядов в уравнении растворения алюмината натрия в соляной кислоте.
Записывают в последней реакции осадок $\mathrm{Al(OH)_3}$ как нерастворимое вещество, хотя $\mathrm{KOH}$ взят в избытке.