Задание №31 — Основы неорганической химии
Оксид хрома(VI) поместили в избыток раствора гидроксида натрия.
В полученный при этом жёлтый раствор добавили раствор серной кислоты. Образовавшийся раствор дополнительно подкислили раствором серной кислоты и пропустили через раствор фосфин. Образовавшуюся при этом соль хрома выделили, растворили в воде и к полученному раствору добавили раствор карбоната калия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. CrO3 — кислотный оксид; с избытком щёлочи он даёт хромат Na2CrO4, и именно хромат-ион окрашивает раствор в жёлтый цвет. Подкисление переводит хромат в дихромат (оранжевый). В кислой среде дихромат — сильный окислитель: фосфин окисляется до ортофосфорной кислоты, а хром восстанавливается до Cr+3, то есть до сульфата хрома(III). Соль хрома(III) и карбонат калия в растворе подвергаются взаимному гидролизу — карбоната хрома(III) не существует.
1) Избыток щёлочи даёт среднюю соль — хромат натрия (жёлтый раствор):
CrO3 + 2NaOH (избыток) → Na2CrO4 + H2O
2) Подкисление: жёлтый хромат переходит в оранжевый дихромат:
2Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
3) P−3 − 8e− → P+5 (множитель 3), 2Cr+6 + 6e− → 2Cr+3 (множитель 4):
3PH3 + 4Na2Cr2O7 + 16H2SO4 → 3H3PO4 + 4Cr2(SO4)3 + 4Na2SO4 + 16H2O
4) Взаимный гидролиз: одновременно осадок Cr(OH)3 и газ CO2:
Cr2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3K2SO4
Проверка: в третьем уравнении серы слева 16, справа 4·3 + 4 = 16; кислорода слева 4·7 + 16·4 = 92, справа 3·4 + 4·12 + 4·4 + 16 = 92.
Ответ:
CrO3 + 2NaOH (избыток) → Na2CrO4 + H2O
2Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
3PH3 + 4Na2Cr2O7 + 16H2SO4 → 3H3PO4 + 4Cr2(SO4)3 + 4Na2SO4 + 16H2O
Cr2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3K2SO4
Источник: ФИПИ