Question

При взаимодействии оксида алюминия с азотной кислотой образовалась соль. соль высушили и прокалили. образовавшийся при прокаливании твёрдый остаток подвергли электролизу в расплавленном криолите. полученный при электролизе металл нагрели с концентрированным раствором, содержащим нитрат калия и гидроксид калия, при этом выделился газ с резким запахом. напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Answer 1

1) Al2O3 + 6 HNO3 = 2 Al(NO3)3 + 3 H2O 
2) 4 Al(NO3)3 = 2 Al2O3 + 12 NO2↑ + 3 O2↑ (при to) 
3) 2 Al2O3 = 4 Al + 3 O2↑ (электролиз) 
4) 8 Al + 3 KNO3 + 5 KOH + 18 H2O = 8 K[Al(OH)4] + 3 NH3↑ 

Answer 2

Общая реакция взаимодействия оксида алюминия (Al2O3) с азотной кислотой (HNO3) может быть записана следующим образом:

Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3 + 3H2O

Результатом этой реакции является образование нитрата алюминия и воды.

Далее, полученную соль (Al(NO3)3) высушили и прокалили. В результате прокаливания образуется оксид алюминия (Al2O3):

2Al(NO3)3 → Al2O3 + 6NO2 + 3O2

Прокаливание осуществляется для удаления влаги и оставшихся лишних групп NO3.

Полученный твёрдый остаток (Al2O3) подвергли электролизу в расплавленном криолите. Криолит (Na3AlF6) является электролитом в этом процессе и помогает проводить электрический ток. Электролиз приводит к разложению оксида алюминия (Al2O3) на металлический алюминий (Al) и кислород (O2):

2Al2O3 → 4Al + 3O2

Наконец, полученный металл алюминий (Al) нагревают с концентрированным раствором, содержащим нитрат калия (KNO3) и гидроксид калия (KOH). В результате реакции образуется газ с резким запахом, который является аммиаком (NH3):

2KNO3 + 2KOH + 4Al + 6H2O → 2KAlO2 + 3H2 + 2NH3

В этой реакции происходит окисление алюминия до иона AlO2-, а нитрат калия и гидроксид калия служат источником кислорода и водорода для образования аммиака.

Таким образом, четыре описанные реакции могут быть представлены следующим образом:

1) Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3 + 3H2O
2) 2Al(NO3)3 → Al2O3 + 6NO2 + 3O2
3) 2Al2O3 → 4Al + 3O2
4) 2KNO3 + 2KOH + 4Al + 6H2O → 2KAlO2 + 3H2 + 2NH3