Задание №31 — Основы неорганической химии
Фосфор при нагревании прореагировал с магнием. Образовавшееся соединение поместили в воду. Выделившийся при этом газ полностью поглотили раствором, содержащим перманганат калия и гидроксид калия. Через полученный раствор зелёного цвета пропустили хлор, при этом наблюдали изменение окраски раствора.
Напишите молекулярные уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Фосфор при нагревании реагирует с магнием как окислитель, образуя фосфид магния Mg3P2. Фосфид полностью разлагается водой с выделением фосфина PH3. В растворе, где одновременно есть KMnO4 и KOH, среда сильнощелочная, поэтому Mn+7 восстанавливается только до манганат-иона: зелёная окраска раствора — это K2MnO4. Фосфин при этом окисляется до фосфата. Хлор окисляет манганат обратно до перманганата, и зелёный цвет сменяется фиолетовым.
1) Магний отдаёт электроны, фосфор их принимает (P−3):
3Mg + 2P → (t°) Mg3P2
2) Гидролиз фосфида магния необратим: в осадок выпадает Mg(OH)2, выделяется газ PH3:
Mg3P2 + 6H2O → 3Mg(OH)2↓ + 2PH3↑
3) Среда сильнощелочная: P−3 − 8e− → P+5 (множитель 1), Mn+7 + 1e− → Mn+6 (множитель 8):
PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → K3PO4 + 8K2MnO4 + 7H2O
4) Хлор — более сильный окислитель и переводит манганат обратно в перманганат (зелёная окраска сменяется фиолетовой):
2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl
Проверка: в третьем уравнении калия слева 8 + 11 = 19, справа 3 + 16 = 19; кислорода слева 8·4 + 11 = 43, справа 4 + 8·4 + 7 = 43; водорода слева 3 + 11 = 14, справа 2·7 = 14.
Ответ:
3Mg + 2P → (t°) Mg3P2
Mg3P2 + 6H2O → 3Mg(OH)2↓ + 2PH3↑
PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → K3PO4 + 8K2MnO4 + 7H2O
2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl
Источник: ФИПИ