Как из карбида алюминия в реакции с соляной кислотой получить гидроксид алюминия?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Получение гидроксида алюминия из карбида напрямую в одну стадию при добавлении соляной кислоты невозможно, так как сильная кислота растворяет образующийся гидроксид. Процесс осуществляется в два этапа. Этап 1: Растворение карбида в соляной кислоте При взаимодействии карбида алюминия ( Al4C3cap A l sub 4 cap C sub 3) с избытком соляной кислоты ( HClcap H cap C l) происходит реакция ионного обмена, в результате которой образуется растворимая соль — хлорид алюминия — и выделяется метан. Уравнение реакции: Al4C3+12HCl4AlCl3+3CH4cap A l sub 4 cap C sub 3 plus 12 cap H cap C l right arrow 4 cap A l cap C l sub 3 plus 3 cap C cap H sub 4 up arrowВ этой системе гидроксид алюминия не может существовать в виде осадка, так как он немедленно вступит в реакцию с соляной кислотой: Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2Ocap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 plus 3 cap H cap C l right arrow cap A l cap C l sub 3 plus 3 cap H sub 2 cap OЭтап 2: Осаждение гидроксида алюминия Чтобы выделить непосредственно гидроксид алюминия Al(OH)3cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3, необходимо воздействовать на полученный раствор хлорида алюминия щелочным реагентом. Вариант А: Использование водного раствора аммиака (рекомендуемый) Это наиболее эффективный способ, так как избыток аммиака (слабого основания) не растворяет полученный осадок. Уравнение реакции: AlCl3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4Clcap A l cap C l sub 3 plus 3 cap N cap H sub 3 center dot cap H sub 2 cap O right arrow cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 down arrow positive 3 cap N cap H sub 4 cap C lВариант Б: Использование щелочи (NaOH или KOH) В этом случае требуется строгое соблюдение пропорций. При добавлении небольшого количества щелочи выпадет белый студенистый осадок: AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaClcap A l cap C l sub 3 plus 3 cap N a cap O cap H right arrow cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 down arrow positive 3 cap N a cap C l

Важное примечание: Если добавить избыток щелочи, осадок гидроксида алюминия растворится с образованием комплексной соли (тетрагидроксоалюмината натрия), так как гидроксид алюминия амфотерен:
Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 plus cap N a cap O cap H right arrow cap N a open bracket cap A l open paren cap O cap H close paren sub 4 close bracket

Итоговая последовательность действий

  1. Поместить измельченный карбид алюминия в раствор соляной кислоты до полного растворения твердой фазы.
  2. Отфильтровать раствор от возможных примесей.
  3. К полученному раствору хлорида алюминия постепенно добавлять раствор аммиака до прекращения выпадения белого объемного осадка.
  4. Отфильтровать и промыть полученный гидроксид алюминия.

Я могу составить для вас таблицу физико-химических свойств полученного гидроксида алюминия или рассчитать массы реагентов для проведения этой реакции.

Форма ответа

Ваш аватар