Белое, нерастворимое в воде, но растворимое в щелочах вещество А реагирует с серной кислотой, образуя соль В. При добавлении к водному раствору этой соли магния образуется металл С, малоактивный, т.к. покрыт оксидной плёнкой. Определите А, В, С, напишите уравнения этих реакций.

Ответ:

• А — Al(OH)₃, гидроксид алюминия.

• В — Al₂(SO₄)₃, сульфат алюминия.

• С — Al, алюминий.

Рассмотрим решение поэтапно.

1. Определение вещества А

По условию вещество А белого цвета, нерастворимо в воде, но растворяется в щелочах.

Такими свойствами обладает гидроксид алюминия Al(OH)₃. Это амфотерный гидроксид, то есть он способен реагировать как с кислотами, так и со щелочами.

Реакция со щёлочью:

Образуется растворимый в воде тетрагидроксоалюминат натрия.

2. Определение соли В

При взаимодействии гидроксида алюминия с серной кислотой образуются сульфат алюминия и вода:

Следовательно, вещество В — сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃.

3. Определение металла С

По условию при добавлении магния к водному раствору соли В выделяется металл С.

Магний находится в ряду активности металлов левее алюминия, поэтому способен вытеснять его из раствора соли.

Уравнение реакции:

Следовательно, металл С — алюминий Al.

Алюминий является достаточно активным металлом, однако при обычных условиях его поверхность покрыта тонкой, плотной и прочной оксидной плёнкой Al₂O₃. Эта плёнка препятствует дальнейшему взаимодействию металла с окружающей средой, поэтому алюминий проявляет высокую коррозионную стойкость.

Уравнение образования защитной плёнки:

Итог

Основные уравнения реакций:

1. $\mathrm{2Al(OH)_3+3H_2SO_4\rightarrow Al_2(SO_4)_3+6H_2O}$

2. $\mathrm{3Mg+Al_2(SO_4)_3\rightarrow 3MgSO_4+2Al}$

Важное уточнение: по приведённому условию веществом А может быть также оксид алюминия Al₂O₃. Он тоже белый, нерастворим в воде, обладает амфотерными свойствами и реагирует с серной кислотой:

Поэтому без дополнительных сведений нельзя однозначно выбрать между Al(OH)₃ и Al₂O₃. В обоих случаях вещество В — сульфат алюминия, а металл С — алюминий.