Задание №31 — Основы неорганической химии
Соляную кислоту нейтрализовали карбонатом натрия. Полученный раствор подвергли электролизу. Газ, выделившийся на катоде, пропустили при нагревании над оксидом меди(II). Образовавшееся твёрдое вещество добавили к горячему раствору хлорида железа(III), при этом наблюдали растворение вещества. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Нейтрализация соляной кислоты карбонатом натрия даёт раствор хлорида натрия. При электролизе водного раствора NaCl на катоде выделяется водород, на аноде — хлор, а в растворе накапливается щёлочь. Водород при нагревании восстанавливает оксид меди(II) до металлической меди. С соляной кислотой медь не реагирует, но в горячем растворе FeCl3 растворяется: ионы Fe3+ окисляют её до Cu2+.
1) Нейтрализация идёт с выделением углекислого газа:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O
2) Электролиз раствора хлорида натрия (на катоде — водород, на аноде — хлор):
2NaCl + 2H2O → (электролиз) 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
3) Водород — восстановитель, медь выделяется в свободном виде:
CuO + H2 → (t°) Cu + H2O
4) Хлорид железа(III) окисляет медь, поэтому твёрдое вещество растворяется:
Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
Проверка: в четвёртом уравнении хлора слева 2·3 = 6, справа 2 + 2·2 = 6; отданных медью электронов 2, принятых железом 2·1 = 2.
Ответ:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O
2NaCl + 2H2O → (электролиз) 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
CuO + H2 → (t°) Cu + H2O
Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2
Источник: ФИПИ