Задание №31 — Основы неорганической химии
Натрий прореагировал с водой. Через образовавшийся раствор пропустили оксид серы(IV) до образования средней соли. Полученную при этом соль поместили в раствор, содержащий дихромат натрия и серную кислоту. Образовавшееся при этом соединение хрома вступило в реакцию с раствором карбоната натрия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Разберём цепочку по шагам.
1. Натрий и вода. Щелочной металл вытесняет водород из воды, образуется раствор щёлочи:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
2. Оксид серы(IV) и раствор щёлочи. Условие «до образования средней соли» решает, какой продукт писать: при избытке SO2 получился бы гидросульфит NaHSO3, а средняя соль — сульфит натрия — образуется при мольном отношении SO2 : NaOH = 1 : 2:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
3. Сульфит натрия, дихромат натрия и серная кислота. Среда кислая, поэтому дихромат восстанавливается до сульфата хрома(III), а сульфит окисляется до сульфата:
Na2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4Na2SO4 + 4H2O
Проверка электронного баланса: 2Cr+6 + 6e− → 2Cr+3 (принято 6 электронов), S+4 − 2e− → S+6 (отдано 3 × 2 = 6 электронов). По атомам: слева Na 2 + 6 = 8, Cr 2, S 3 + 4 = 7, H 8, O 7 + 9 + 16 = 32; справа Na 8, Cr 2, S 3 + 4 = 7, H 8, O 12 + 16 + 4 = 32.
4. Сульфат хрома(III) и раствор карбоната натрия. «Образовавшееся соединение хрома» — это Cr2(SO4)3. Карбонат хрома(III) не существует в водном растворе: идёт взаимное усиление гидролиза, выпадает гидроксид хрома(III) и выделяется углекислый газ:
Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑
Проверка: слева Cr 2, S 3, Na 6, C 3, H 6, O 12 + 9 + 3 = 24; справа Cr 2, S 3, Na 6, C 3, H 6, O 6 + 12 + 6 = 24.
Ответ:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Na2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4Na2SO4 + 4H2O
Cr2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3Na2SO4 + 3CO2↑
Источник: ФИПИ