Задание №31 — Основы неорганической химии
К раствору сульфата хрома(III) добавили раствор сульфита натрия и наблюдали образование осадка и выделение бесцветного газа. Полученный газ поглотили раствором перманганата калия, подкисленным серной кислотой, а осадок обработали раствором, содержащим пероксид водорода и гидроксид натрия, и нагрели. В полученный при этом жёлтый раствор добавили раствор серной кислоты. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Сульфат хрома(III) и сульфит натрия взаимно усиливают гидролиз: осадок — Cr(OH)3, бесцветный газ — SO2. Пероксид водорода в щелочной среде окисляет хром(III) до хромата (жёлтый раствор), а добавление кислоты переводит хромат в дихромат.
1) Взаимное усиление гидролиза: выпадает серо-зелёный Cr(OH)3, выделяется сернистый газ.
Cr2(SO4)3 + 3Na2SO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3SO2↑
2) В подкисленном серной кислотой растворе Mn+7 восстанавливается до Mn+2, а S+4 окисляется до S+6; раствор обесцвечивается.
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
3) В щелочной среде при нагревании пероксид водорода окисляет хром(III) до хромата — раствор становится жёлтым.
2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4NaOH → (t°) 2Na2CrO4 + 8H2O
4) Подкисление смещает равновесие хромат — дихромат: жёлтый раствор становится оранжевым.
2Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Проверка: в третьем уравнении отдано 6 электронов (2Cr+3 − 6e− → 2Cr+6) и принято 6 (3H2O2 + 6e−); по водороду: слева 6 + 6 + 4 = 16, справа 16.
Ответ: уравнения четырёх реакций:
1) Cr2(SO4)3 + 3Na2SO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3SO2↑
2) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
3) 2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4NaOH → (t°) 2Na2CrO4 + 8H2O
4) 2Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Источник: ФИПИ