ЕГЭ. Химические свойства соединений алюминия

Степень окисления алюминия в реакциях не изменяется (кроме реакций с простым веществом), поэтому все реакции на данной странице окислительно-восстановительными не являются.

 

1. Al2O3 - амфотерный оксид

Реакция c щелочами в растворе:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O  → 2Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)

Комплексная соль растворима, в растворе практически нацело диссоциирует на катионы натрия и комплексные анионы:

Na[Al(OH)4] → Na⁺ + Al[(OH)4]^–.

 

Реакция с щелочами в расплаве:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (алюминат натрия)

Al2O3 + K2CO3 → 2KAlO2 + CO2

 

Реакция с кислотами:

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O.

 

2. Al(OH)3 - амфотерный гидроксид

1) Реакция с щелочами в растворе:

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

 

2) Реакции с щелочами в расплаве:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

2Al(OH)3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O

 

3) Реагирует с кислотными оксидами (если оксиду соответствует сильная кислота):

2Al(OH)3 + 3SO3 → Al2(SO4)3 + 3H2O

Al(OH)3 + SO2 → реакция не идёт, так как оксиду серы (IV) соостветствует слабая сернистая кислота.

 

4) Разлагается при нагревании:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

 

3. Реакции солей алюминия:

1) Взаимодействие с щелочами:

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl (сначала образуется осадок)

AlCl3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaCl (осадок Al(OH)3 растворяется в избытке щелочи)

 

2) Обработка солей алюминия раствором аммиака:

AlCl3 + 3NH3•H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl.

 

3) Необратимый гидролиз Al2S3 и Al4C3 (бинарное неорганическое соединение)

Al2S3 + H2O → Al(OH)3 + H2S

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

 

Al2S3 + NaOH → Al(OH)3 + Na2S  (недостаток щёлочи)

Al2S3 + 8NaOH → 2Na[Al(OH)4] + 3Na2S (избыток щёлочи)

Al2S3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2S

 

4) Взаимное усиление гидролиза в реакциях между галогенидом алюминия и сульфидами, карбонатами и сульфитами:

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

AlCl3 + 3NaHCO3  →  Al(OH)3 + 3CO2 + 3NaCl

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

2AlCl3 + 3K2SO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 3SO2 + 6KCl

 

5) При растворении в воде алюминаты превращаются в соответствующие гидроксокомплексы:

NaAlO2 + 2H2O  → Na[Al(OH)4].

 

6) Нитрат алюминия разлагается при нагревании с образованием оксида Al2O3:

4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2

 

4. Разрушение гидроксокомплексов:

Na[Al(OH)4] + HCl → Al(OH)3 + NaCl + H2O (недостаток кислоты).

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

 

Na[Al(OH)4] + CO2 → Al(OH)3 + NaHCO3 или с образованием средней соли:

2Na[Al(OH)4] + CO2 → 2Al(OH)3 + Na2CO3 + H2O.