Для осуществления цепочки химических превращений ( \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{H}_2 \rightarrow \text{HCl} \rightarrow \text{AlCl}_3 ) нам необходимо выбрать соответствующие реагенты из предложенных вариантов. Давайте рассмотрим каждый этап превращения отдельно, чтобы определить, какие реагенты необходимы.
Первое превращение: (\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{H}_2)
Для получения водорода ((\text{H}_2)) из серной кислоты ((\text{H}_2\text{SO}_4)) требуется реакция с металлом, который способен восстанавливать водород из кислоты. Обычно для этого используют металлы, такие как цинк (Zn) или железо (Fe), которые способны реагировать с серной кислотой, выделяя водород:
[
\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow
]
Таким образом, из предложенных вариантов нам подходит металл цинк (Zn).
Второе превращение: (\text{H}_2 \rightarrow \text{HCl})
Для получения соляной кислоты ((\text{HCl})) из водорода ((\text{H}_2)) необходимо провести реакцию водорода с хлором ((\text{Cl}_2)):
[
\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl}
]
Следовательно, для этого этапа нам необходим хлор ((\text{Cl}_2)).
Третье превращение: (\text{HCl} \rightarrow \text{AlCl}_3)
Для получения хлорида алюминия ((\text{AlCl}_3)) из соляной кислоты ((\text{HCl})) можно использовать реакцию алюминия ((\text{Al})) с хлороводородом:
[
2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2 \uparrow
]
Таким образом, для этого этапа необходим алюминий ((\text{Al})).
Теперь давайте сопоставим необходимые реагенты с предложенными вариантами:
- а) (\text{Zn}, \text{Fe}, \text{Al})
- б) (\text{H}_2\text{O}, \text{Cl}_2, \text{Al})
- в) (\text{Zn}, \text{Cl}_2, \text{Al})
Для всех трех этапов нам необходимы (\text{Zn}) для первого, (\text{Cl}_2) для второго, и (\text{Al}) для третьего превращения. Таким образом, правильным выбором будет вариант в) (\text{Zn}, \text{Cl}_2, \text{Al}).