Задание №19 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить роль фосфора в каждой реакции, необходимо проанализировать изменение степеней окисления этого элемента в реагентах и продуктах.

А) PCl₅ + KOH → KH₂PO₄ + KCl + H₂O
В исходном веществе PCl₅ фосфор имеет степень окисления +5 (так как хлор — более электроотрицательный элемент со степенью окисления –1).
В продукте реакции KH₂PO₄ (дигидрофосфате калия) фосфор также находится в степени окисления +5 (рассчитаем: +1 (K) + 2*(+1) (H) + x (P) + 4*(–2) (O) = 0, откуда x = +5).
Степень окисления фосфора не изменилась. Это реакция обмена (гидролиз в щелочной среде).
Следовательно, фосфор не проявляет окислительно-восстановительных свойств (вариант 4).

Б) P₄ + KOH + H₂O → PH₃ + KH₂PO₂
В простом веществе P₄ степень окисления фосфора равна 0.
В продуктах реакции фосфор переходит в два разных состояния:
1) В PH₃ (фосфин) степень окисления фосфора равна –3 (водород +1). Здесь фосфор понизил степень окисления, то есть выступил в роли окислителя.
2) В KH₂PO₂ (гипофосфит калия) степень окисления фосфора равна +1 (рассчитаем: +1 (K) + 2*(+1) (H) + x (P) + 2*(–2) (O) = 0, откуда x = +1). Здесь фосфор повысил степень окисления, то есть выступил в роли восстановителя.
Такой процесс называется диспропорционированием. Фосфор является и окислителем, и восстановителем (вариант 3).

В) P + S → P₂S₃
В исходном состоянии фосфор — простое вещество, степень окисления 0.
В соединении P₂S₃ (сульфид фосфора(III)) сера является более электроотрицательным элементом и имеет степень окисления –2. Тогда степень окисления фосфора равна +3 (рассчитаем: 2*x + 3*(–2) = 0, откуда x = +3).
Фосфор повысил свою степень окисления с 0 до +3, отдавая электроны. Значит, он является восстановителем (вариант 2).

Ответ: А → 4, Б → 3, В → 2.

Источник: ФИПИ