Задание №31 — Основы неорганической химии
К раствору сульфата меди(II) добавили раствор нитрата бария. Осадок отделили и провели электролиз оставшегося раствора. Выделившийся на инертном аноде газ прореагировал при нагревании с серой. Образовавшееся вещество вступило в реакцию с раствором, содержащим перманганат калия
и гидроксид калия.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Нитрат бария осаждает сульфат-ион, в растворе остаётся Cu(NO3)2. При электролизе его раствора на катоде выделяется медь, а на инертном аноде — кислород (нитрат-ион не окисляется), раствор становится кислым. Кислород при нагревании окисляет серу до SO2. В растворе, содержащем KMnO4 и KOH, среда сильнощелочная, поэтому продукт восстановления перманганата — манганат K2MnO4, а не MnO2 и не соль Mn+2.
1) Осаждение сульфата бария:
CuSO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + Cu(NO3)2
2) Электролиз раствора нитрата меди(II) с инертными электродами:
2Cu(NO3)2 + 2H2O → (электролиз) 2Cu + O2↑ + 4HNO3
3) Кислород с анода окисляет серу:
S + O2 → (t°) SO2
4) Среда сильнощелочная: Mn+7 + 1e− → Mn+6 (множитель 2), S+4 − 2e− → S+6 (множитель 1):
SO2 + 2KMnO4 + 4KOH → K2SO4 + 2K2MnO4 + 2H2O
Проверка: в четвёртом уравнении калия слева 2 + 4 = 6, справа 2 + 2·2 = 6; кислорода слева 2 + 2·4 + 4 = 14, справа 4 + 2·4 + 2 = 14.
Ответ:
CuSO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + Cu(NO3)2
2Cu(NO3)2 + 2H2O → (электролиз) 2Cu + O2↑ + 4HNO3
S + O2 → (t°) SO2
SO2 + 2KMnO4 + 4KOH → K2SO4 + 2K2MnO4 + 2H2O
Источник: ФИПИ