Кратко по задаче: ацидно-щелочные реакции и обмен ионов для бромида алюминия (AlBr3) в водном растворе.
Основа: AlBr3 в воде ведёт себя как Lewis-кислота и склонен к гидролизу, образуя HBr и ионы Al3+. Реагирует с основаниями в осадок Al(OH)3; с кислотами и солями с другой анионной парой возможен обмен ионов (производятся другие соли и/или осадок).
Проверяем пары:
- HCl и NaOH
- С HCl: AlBr3 + 3 HCl → AlCl3 + 3 HBr (обмен галогенидов; в растворе могут образоваться AlCl3 и HBr).
- Со NaOH: AlBr3 + 3 NaOH → Al(OH)3(s) + 3 NaBr (осадок Al(OH)3).
Оба реагента подходят, значит пара 1 подходит.
- AgNO3 и KOH
- С AgNO3: AlBr3 + 3 AgNO3 → Al(NO3)3 + 3 AgBr(s) (образуется осадок AgBr).
- C KOH: AlBr3 + 3 KOH → Al(OH)3(s) + 3 KBr (осадок Al(OH)3).
Оба реагента тоже подходят, значит пара 4 подходит.
Остальные варианты менее надёжны как пары для данного условия:
- Mg(NO3)2 и HNO3: обмен ионов теоретически возможен, но в водном растворе без сильного драйвера на образование нерастворимых продуктов трудно считать за “реакцию” в школьном смысле.
- Na2SO4 и Na2CO3: явной реакции между AlBr3 и этими солями без осадков или газа чаще не наблюдается.
- Na3PO4 и NH4NO3: Na3PO4 может образовать осадок AlPO4 с Al3+, но NH4NO3 не дает дополнительного эффекта; пара не полностью удовлетворяет условию, что каждый компонент пары реагирует с AlBr3.
Итак, две подходящие пары:
- HCl и NaOH
- AgNO3 и KOH
Примеры балансированных уравнений для удобства:
- AlBr3 + 3 NaOH → Al(OH)3(s) + 3 NaBr
- AlBr3 + 3 HCl → AlCl3 + 3 HBr
- AlBr3 + 3 KOH → Al(OH)3(s) + 3 KBr
- AlBr3 + 3 AgNO3 → Al(NO3)3 + 3 AgBr(s)
Если нужно, могу привести дополнительные варианты для других сочетаний или разобрать влияние условий (температура, концентрации).