Задание №31 — Основы неорганической химии
Железную окалину растворили в избытке разбавленной серной кислоты. Полученный подкисленный раствор обработали дихроматом калия. Полученное соединение хрома выделили и поместили в раствор карбоната натрия. Образовавшийся осадок отделили и нагрели с хлоратом калия и гидроксидом калия. Напишите молекулярные уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Железная окалина Fe3O4 в избытке разбавленной серной кислоты даёт сразу две соли. Дихромат калия в кислой среде окисляет железо(II) до железа(III), а сам переходит в сульфат хрома(III) — это и есть выделенное соединение хрома.
1) Окалина содержит железо в степенях окисления +2 и +3, поэтому образуются сульфат железа(II) и сульфат железа(III).
Fe3O4 + 4H2SO4 (разб., изб.) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
2) В подкисленном растворе Cr+6 восстанавливается до Cr+3, окисляя Fe+2 до Fe+3.
6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
3) Соль хрома(III) и карбонат усиливают гидролиз друг друга: выпадает Cr(OH)3 и выделяется CO2.
Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑
4) При сплавлении со щёлочью и хлоратом хром(III) окисляется до хромата (Cr+6), хлор(+5) восстанавливается до хлорида.
2Cr(OH)3 + KClO3 + 4KOH → (t°) 2K2CrO4 + KCl + 5H2O
Проверка: в четвёртом уравнении отдано 6 электронов (2Cr+3 − 6e− → 2Cr+6) и принято 6 (Cl+5 + 6e− → Cl−1); по калию: слева 1 + 4 = 5, справа 4 + 1 = 5.
Ответ: уравнения четырёх реакций:
1) Fe3O4 + 4H2SO4 (разб., изб.) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
2) 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
3) Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑
4) 2Cr(OH)3 + KClO3 + 4KOH → (t°) 2K2CrO4 + KCl + 5H2O
Источник: ФИПИ