Задание №9 — Основы неорганической химии
Задана схема превращений веществ:
HCl→MnO2 X→NaOH,0∘C Y
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
| 1) | Cl2 |
| 2) | NaClO3 |
| 3) | Cl2O7 |
| 4) | HClO3 |
| 5) | NaClO |
Правильный ответ
15
Пояснение
Решение.
Разберем последовательно каждое превращение в заданной схеме.
Шаг 1. Определение вещества X.
Первая реакция — это взаимодействие концентрированной соляной кислоты (HCl) с диоксидом марганца (MnO2). Это классический лабораторный способ получения хлора. В ходе этой окислительно-восстановительной реакции марганец восстанавливается из степени окисления +4 до +2, а хлорид-ионы окисляются до свободного хлора:
MnO2 + 4HCl → (t°) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
Таким образом, вещество X — это Cl2 (вариант №1).
Шаг 2. Определение вещества Y.
Вторая реакция — это взаимодействие хлора (X) с раствором щелочи (NaOH). Хлор в щелочной среде диспропорционирует (одновременно и окисляется, и восстанавливается). Направление этой реакции сильно зависит от температуры:
1) При охлаждении (0 °C) образуются хлорид и гипохлорит натрия:
Cl2 + 2NaOH → (0 °C) NaCl + NaClO + H2O
2) При нагревании образуются хлорид и хлорат натрия:
3Cl2 + 6NaOH → (t°) 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
В условии указано условие 0 °C, следовательно, образуется гипохлорит натрия. Вещество Y — это NaClO (вариант №5).
Ответ: X — 1 (Cl2), Y — 5 (NaClO).
Источник: ФИПИ