Задание №29 — Теоретические основы химии
Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, используя не менее двух веществ из предложенного перечня. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
перманганат калия, фосфин, серная кислота, нитрат лития, гидроксид железа(III). Допустимо использование водных растворов веществ.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Берём три вещества из перечня: перманганат калия KMnO4 — окислитель (Mn+7), фосфин PH3 — восстановитель (P−3) и серную кислоту, создающую кислую среду. Нитрат лития и гидроксид железа(III) здесь не нужны. Именно кислая среда переводит Mn+7 в Mn+2; фосфор из низшей степени окисления −3 окисляется до высшей +5 и даёт фосфорную кислоту.
Молекулярное уравнение реакции:
8KMnO4 + 5PH3 + 12H2SO4 → 8MnSO4 + 5H3PO4 + 4K2SO4 + 12H2O
Электронный баланс:
P−3 − 8e− → P+5 | 5 | окисление, восстановитель
Mn+7 + 5e− → Mn+2 | 8 | восстановление, окислитель
Окислитель — KMnO4 (за счёт Mn+7); восстановитель — PH3 (за счёт P−3).
Проверка: отдано 8 · 5 = 40 электронов, принято 5 · 8 = 40. Калий: слева 8, справа 4 · 2 = 8. Сера: слева 12, справа 8 + 4 = 12. Кислород: слева 8 · 4 + 12 · 4 = 80, справа 8 · 4 + 5 · 4 + 4 · 4 + 12 = 80.
Ответ: 8KMnO4 + 5PH3 + 12H2SO4 → 8MnSO4 + 5H3PO4 + 4K2SO4 + 12H2O; окислитель — KMnO4, восстановитель — PH3.
Источник: ФИПИ