Задание №31 — Основы неорганической химии
Фосфид цинка растворили в соляной кислоте. Образовавшийся при этом газ разделили на две части. Одну часть пропустили через раствор, содержащий перманганат калия и гидроксид калия. Другую часть пропустили через раствор, содержащий дихромат калия и серную кислоту. Полученную при этом соль хрома выделили, растворили в воде и к полученному раствору добавили раствор карбоната натрия.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Фосфид цинка с соляной кислотой даёт фосфин PH3. Фосфин — сильный восстановитель: в щелочной среде перманганат переходит в манганат, а в кислой дихромат — в сульфат хрома(III), сам фосфор в обоих случаях окисляется до +5.
1) Фосфид — соль очень слабой кислоты, поэтому соляная кислота вытесняет фосфин.
Zn3P2 + 6HCl → 3ZnCl2 + 2PH3↑
2) В щелочной среде Mn+7 принимает один электрон (переходит в манганат), P−3 отдаёт 8 электронов, превращаясь в фосфат.
PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → K3PO4 + 8K2MnO4 + 7H2O
3) В кислой среде дихромат восстанавливается до Cr+3; соль хрома — сульфат хрома(III).
3PH3 + 4K2Cr2O7 + 16H2SO4 → 3H3PO4 + 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 16H2O
4) Соль хрома(III) с карбонатом даёт взаимный гидролиз: осадок Cr(OH)3 и углекислый газ.
Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑
Проверка: во втором уравнении отдано 8 электронов (P−3 − 8e− → P+5) и принято 8 (8Mn+7 + 8e− → 8Mn+6); по калию: слева 8 + 11 = 19, справа 3 + 16 = 19.
Ответ: уравнения четырёх реакций:
1) Zn3P2 + 6HCl → 3ZnCl2 + 2PH3↑
2) PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → K3PO4 + 8K2MnO4 + 7H2O
3) 3PH3 + 4K2Cr2O7 + 16H2SO4 → 3H3PO4 + 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 16H2O
4) Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑
Источник: ФИПИ