С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид алюминия: HCl, H₂O, KOH, Fe, Li₂O, CO₂? Приведите уравнения возможных реакций. Укажите условия их протекания.

Оксид алюминия Al₂O₃ — амфотерный оксид, то есть он обладает как основными, так и кислотными свойствами. Поэтому он может реагировать и с кислотами, и со щелочами, а при определённых условиях — с основными оксидами.

Из перечисленных веществ оксид алюминия взаимодействует с HCl, KOH и Li₂O.

Рассмотрим каждое вещество подробнее.

1. Соляная кислота (HCl) — реакция идёт

Оксид алюминия проявляет основные свойства и реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида алюминия и воды:

Условия: реакция протекает в водном растворе соляной кислоты. Нагревание ускоряет растворение оксида алюминия, особенно если он находится в кристаллической форме.

2. Вода (H₂O) — реакция не идёт

Оксид алюминия не взаимодействует с водой при обычных условиях.

Это связано с тем, что Al₂O₃ является химически устойчивым и практически нерастворимым в воде соединением.

3. Гидроксид калия (KOH) — реакция идёт

Оксид алюминия проявляет кислотные свойства и взаимодействует со щелочами.

При сплавлении с твёрдым KOH образуется алюминат калия и вода:

Условия: высокая температура, сплавление с гидроксидом калия.

В водном растворе KOH возможно образование комплексной соли — тетрагидроксоалюмината калия:

Условия: концентрированный раствор щёлочи, обычно при нагревании. Скорость реакции зависит от формы оксида алюминия: химически активные формы растворяются легче, чем кристаллический корунд.

4. Железо (Fe) — реакция не идёт

Железо не способно вытеснить алюминий из его оксида, поскольку алюминий является более активным металлом и обладает большим сродством к кислороду.

Условия: при обычных условиях и при стандартном нагревании восстановительная реакция не протекает.

Наоборот, алюминий способен восстанавливать оксиды железа. На этом основана алюмотермия.

5. Оксид лития (Li₂O) — реакция идёт

Оксид лития является основным оксидом, а оксид алюминия в данной реакции проявляет кислотные свойства.

При нагревании образуется алюминат лития:

Условия: нагревание твёрдой смеси оксидов до высокой температуры, необходимой для протекания твердофазной реакции.

6. Углекислый газ (CO₂) — реакция не идёт

CO₂ — кислотный оксид. Оксид алюминия также может проявлять кислотные свойства, но с CO₂ он не образует устойчивого продукта реакции в обычных условиях.

Условия: при обычных условиях реакция не протекает.

Итоговая таблица

Ответ

Оксид алюминия взаимодействует с тремя веществами: HCl, KOH, Li₂O.

Основные уравнения реакций: