11. Дана схема превращений. Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

Al(OH)3 → Al2O3

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (термическое разложение гидроксида алюминия)

Al2O3 → Al2(SO4)3

Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O (взаимодействие амфотерного оксида с сильной кислотой)

Al2(SO4)3 → X (Na3PO4)

Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4 (вытеснение гидроксида из соли более сильным основанием, если мы хотим получить осадок Al(OH)3, который потом можно превратить в Al2O3, а затем, например, в Al, если использовать электролиз расплава, или в AlCl3)

Если нужно получить конкретно Na3PO4, то реакция будет идти с фосфатом, а не наоборот. Предположим, что X - это какое-то производное от Al2(SO4)3, которое затем реагирует с Na3PO4. Например, если X - это хлорид алюминия:

Al2(SO4)3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2SO4

AlCl3 + Na3PO4 → AlPO4↓ + 3NaCl

Учитывая, что последнее превращение указано как Al2(SO4)3 → X, и под X подразумевается вещество, полученное из Al2(SO4)3, которое затем реагирует с Na3PO4, и учитывая, что AlPO4 - нерастворимая соль, можно предположить, что X — это AlPO4.

Вариант 1 (если X - AlPO4):

1. 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
2. Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
3. Al2(SO4)3 + 2Na3PO4 → 2AlPO4↓ + 3Na2SO4

Вариант 2 (если X - это гипотетическое соединение, которое реагирует с Na3PO4, и оно получено из Al2(SO4)3):

Например, если X - это гидроксид алюминия, полученный из сульфата:

1. 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
2. Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
3. Al2(SO4)3 + 6NaOH → 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4
4. 2Al(OH)3 + 2Na3PO4 → ... (реакция не идет таким образом)

Наиболее вероятный вариант - получение нерастворимого фосфата алюминия.

Ответ:

1. $$2Al(OH)_3 \xrightarrow{\Delta} Al_2O_3 + 3H_2O$$
2. $$Al_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O$$
3. $$Al_2(SO_4)_3 + 2Na_3PO_4 \rightarrow 2AlPO_4 ↓ + 3Na_2SO_4$$