Задание №31 — Основы неорганической химии
Гидрокарбонат натрия прокалили. Выделившийся при этом газ пропустили через избыток раствора гидроксида калия. К полученному раствору прилили раствор сульфата хрома(III) и наблюдали выпадение осадка и выделение бесцветного газа. Осадок отделили и обработали при нагревании раствором, содержащим пероксид водорода и гидроксид натрия, при этом наблюдалось окрашивание раствора в жёлтый цвет.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Цепочка превращений: NaHCO3 → CO2 → K2CO3 → Cr(OH)3 → Na2CrO4 (жёлтый раствор хромата).
Гидрокарбонаты щелочных металлов при прокаливании разлагаются до карбонатов; выделяются углекислый газ и вода.
2NaHCO3 → (t°) Na2CO3 + CO2↑ + H2O
Углекислый газ пропускают через избыток щёлочи, поэтому образуется средняя соль — карбонат калия, а не гидрокарбонат.
CO2 + 2KOH (избыток) → K2CO3 + H2O
Сульфат хрома(III) — соль слабого основания, карбонат калия — соль слабой кислоты. При сливании их растворов идёт взаимный (необратимый) гидролиз: карбонат хрома(III) в растворе не существует. Отсюда осадок Cr(OH)3 и бесцветный газ CO2, о которых говорится в условии.
Cr2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3K2SO4
Пероксид водорода в щелочной среде окисляет Cr+3 до Cr+6. В щелочной среде устойчива форма хромата CrO42− — именно она даёт жёлтую окраску раствора (дихромат оранжевый и существует в кислой среде).
2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4NaOH → (t°) 2Na2CrO4 + 8H2O
Проверка: в последнем уравнении слева атомов H: 2·3 + 3·2 + 4 = 16, справа 8·2 = 16; атомов O: 6 + 6 + 4 = 16, справа 2·4 + 8 = 16.
Ответ:
2NaHCO3 → (t°) Na2CO3 + CO2↑ + H2O
CO2 + 2KOH (избыток) → K2CO3 + H2O
Cr2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3K2SO4
2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4NaOH → (t°) 2Na2CrO4 + 8H2O
Источник: ФИПИ