Задание №31 — Основы неорганической химии
Дихромат аммония прокалили. Образовавшееся при этом твёрдое вещество обработали при нагревании раствором, содержащим пероксид водорода
и гидроксид калия. Одно из полученных веществ прореагировало
с концентрированным раствором бромоводородной кислоты. Образовавшуюся при этом соль хрома выделили, растворили в воде и поместили в раствор карбоната калия. При этом наблюдали образование осадка и выделение газа. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Цепочка: (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 → K2CrO4 → CrBr3 → Cr(OH)3.
Разложение дихромата аммония — внутримолекулярная ОВР («вулканчик»): N−3 окисляется до N20, Cr+6 восстанавливается до Cr+3. Твёрдое вещество — оксид хрома(III).
(NH4)2Cr2O7 → (t°) Cr2O3 + N2↑ + 4H2O
Пероксид водорода в щелочной среде окисляет Cr+3 до Cr+6; в избытке щёлочи получается хромат калия.
Cr2O3 + 3H2O2 + 4KOH → (t°) 2K2CrO4 + 5H2O
Концентрированная бромоводородная кислота — не только источник кислой среды, но и восстановитель: Cr+6 восстанавливается до Cr+3, а Br−1 окисляется до Br20. Соль хрома — бромид хрома(III).
2K2CrO4 + 16HBr → 2CrBr3 + 3Br2 + 4KBr + 8H2O
Бромид хрома(III) с карбонатом калия даёт взаимный гидролиз: осадок гидроксида хрома(III) и газ CO2.
2CrBr3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KBr
Проверка: в третьем уравнении электронный баланс сходится: 2Cr+6 принимают 2·3 = 6 e−, а 6Br−1 отдают 6 e− (получается 3Br2). Атомов брома слева 16, справа 2·3 + 3·2 + 4 = 16.
Ответ:
(NH4)2Cr2O7 → (t°) Cr2O3 + N2↑ + 4H2O
Cr2O3 + 3H2O2 + 4KOH → (t°) 2K2CrO4 + 5H2O
2K2CrO4 + 16HBr → 2CrBr3 + 3Br2 + 4KBr + 8H2O
2CrBr3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KBr
Источник: ФИПИ