Задание №29 — Основы неорганической химии
Из предложенного перечня выберите вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием осадка бурого цвета и двух солей одной и той же кислоты. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
бромоводород, фосфин, гидрофосфат калия, бромид бария, карбонат меди(II), перманганат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Дополнительное условие двойное: должен образоваться бурый осадок и две соли одной и той же кислоты. Бурый осадок — это оксид марганца(IV) MnO2, значит окислителем служит перманганат калия KMnO4, а среда нейтральная (кислоты, которая перевела бы марганец в Mn+2, для этой реакции не берём).
Восстановителем берём фосфин PH3: фосфор в нём имеет низшую степень окисления P−3 и окисляется до P+5. Калия, входящего в KMnO4, хватает на две соли фосфорной кислоты — фосфат K3PO4 и гидрофосфат K2HPO4; это и есть требуемые условием две соли одной и той же кислоты H3PO4.
Молекулярное уравнение реакции:
3PH3 + 8KMnO4 → 8MnO2↓ + 2K3PO4 + K2HPO4 + 4H2O
Электронный баланс:
P−3 − 8e− → P+5 | 3 | окисление, восстановитель
Mn+7 + 3e− → Mn+4 | 8 | восстановление, окислитель
Окислитель — KMnO4 (за счёт Mn+7), восстановитель — PH3 (за счёт P−3).
Проверка: калия слева 8, справа 2 · 3 + 2 = 8; фосфора слева 3, справа 2 + 1 = 3; водорода слева 9, справа 1 + 8 = 9; кислорода слева 32, справа 16 + 8 + 4 + 4 = 32. Электронов отдано 8 · 3 = 24, принято 3 · 8 = 24.
Ответ: 3PH3 + 8KMnO4 → 8MnO2↓ + 2K3PO4 + K2HPO4 + 4H2O; бурый осадок — MnO2, две соли фосфорной кислоты — K3PO4 и K2HPO4; окислитель KMnO4 (Mn+7), восстановитель PH3 (P−3).
Источник: ФИПИ