1) При добавлении раствора щелочи (NaOH) по каплям к раствору хлорида алюминия (AlCl3) наблюдается образование белого осадка гидроксида алюминия:
Уравнение реакции в молекулярном виде:
$$AlCl_3 + 3NaOH \rightarrow 3NaCl + Al(OH)_3\downarrow$$
Уравнение реакции в ионном виде:
$$Al^{3+} + 3Cl^- + 3Na^+ + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3Na^+ + 3Cl^-$$
Сокращенное ионное уравнение:
$$Al^{3+} + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3\downarrow$$
2) При добавлении раствора хлорида алюминия к раствору щелочи, содержащейся в избытке, образуется алюминат натрия, а не гидроксид алюминия сразу:
Уравнение реакции в молекулярном виде:
$$AlCl_3 + 4NaOH \rightarrow NaAlO_2 + 3NaCl + 2H_2O$$
Уравнение реакции в ионном виде:
$$Al^{3+} + 3Cl^- + 4Na^+ + 4OH^- \rightarrow Na^+ + AlO_2^- + 3Na^+ + 3Cl^- + 2H_2O$$
Сокращенное ионное уравнение:
$$Al^{3+} + 4OH^- \rightarrow AlO_2^- + 2H_2O$$
Осадок гидроксида алюминия Al(OH)3 выпадет только после добавления избытка AlCl3.
3) Для доказательства амфотерного характера Al(OH)3 разделим полученный осадок на две пробирки.
В одну пробирку добавим раствор сильной кислоты (например, HCl), а в другую - раствор щелочи (например, NaOH) в избытке.
В обоих случаях наблюдается растворение осадка гидроксида алюминия:
Реакция с кислотой:
$$Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$$
Реакция со щелочью:
$$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$$ или $$NaAlO_2 + 2H_2O$$