Задание №31 — Основы неорганической химии

Решение. Разберём цепочку по шагам.

1. Хлорид бария и фосфат натрия. Ионы Ba²⁺ и PO₄³⁻ дают нерастворимый фосфат бария — это и есть выделившийся осадок; в растворе остаётся хлорид натрия:

3BaCl₂ + 2Na₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl

2. Электролиз оставшегося раствора. После отделения осадка электролизу подвергают водный раствор NaCl. На катоде из воды выделяется водород (Na⁺ в водном растворе не восстанавливается), на аноде окисляется хлорид-ион, поэтому газ на аноде — хлор; в растворе накапливается щёлочь:

2NaCl + 2H₂O → (электролиз раствора) 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

3. Хлор и горячий раствор щёлочи. Условие «горячий раствор» здесь решает всё: на холоду получились бы KCl и KClO, а при нагревании хлор диспропорционирует до хлорида и хлората:

3Cl₂ + 6KOH → (t°) 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Проверка: слева Cl 6, K 6, O 6, H 6; справа Cl 5 + 1 = 6, K 5 + 1 = 6, O 3 + 3 = 6, H 6.

4. Сплавление хлората калия с оксидом хрома(III) и щёлочью. Из двух образовавшихся солей берём KClO₃ — сильный окислитель при сплавлении. В щелочном расплаве хром(III) окисляется до хрома(VI) и даёт хромат калия, а хлор восстанавливается до −1:

Cr₂O₃ + KClO₃ + 4KOH → (сплавление) 2K₂CrO₄ + KCl + 2H₂O

Проверка электронного баланса: 2Cr⁺³ − 6e⁻ → 2Cr⁺⁶ (отдано 6 электронов), Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻¹ (принято 6 электронов). По атомам: слева Cr 2, Cl 1, K 1 + 4 = 5, O 3 + 3 + 4 = 10, H 4; справа Cr 2, Cl 1, K 4 + 1 = 5, O 8 + 2 = 10, H 4.

Ответ:
3BaCl₂ + 2Na₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl
2NaCl + 2H₂O → (электролиз раствора) 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑
3Cl₂ + 6KOH → (t°) 5KCl + KClO₃ + 3H₂O
Cr₂O₃ + KClO₃ + 4KOH → (сплавление) 2K₂CrO₄ + KCl + 2H₂O

Источник: ФИПИ