Решение: Окисление фосфина дихроматом
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
иод, серная кислота, фосфин, силикат натрия, хлорид хрома(
II
), дихромат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используйте перечень веществ из общего материала. Выберите два вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми приводит к образованию газообразного вещества и раствора, содержащего соль и кислоту. Запишите уравнение одной возможной реакции, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
5 шаговВыбираем фосфин и дихромат калия. В кислой среде фосфин является восстановителем, а дихромат-ион — окислителем.
Фосфор в фосфине имеет степень окисления $-3$, а в фосфорной кислоте — $+5$; он отдаёт восемь электронов.
$$\mathrm{P^{-3} - 8e^- \rightarrow P^{+5}}$$Хром в дихромат-ионе имеет степень окисления $+6$ и восстанавливается до $+3$; два атома хрома принимают шесть электронов.
$$\mathrm{2Cr^{+6} + 6e^- \rightarrow 2Cr^{+3}}$$Уравниваем электронный баланс: первую полуреакцию умножаем на 3, вторую — на 4. При взаимодействии фосфина с дихроматом в сернокислой среде образуются сульфат хрома(III), фосфорная кислота и вода.
$$\mathrm{3PH_3 + 4K_2Cr_2O_7 + 16H_2SO_4 \rightarrow 4Cr_2(SO_4)_3 + 4K_2SO_4 + 3H_3PO_4 + 19H_2O}$$Для получения газообразного продукта избыток фосфина может быть выделен как газообразное вещество; раствор после реакции содержит соли сульфаты и кислоту $\mathrm{H_3PO_4}$.
Выбраны фосфин $\mathrm{PH_3}$ и дихромат калия $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$. Окислитель — $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$, восстановитель — $\mathrm{PH_3}$. Баланс: $\mathrm{P^{-3}-8e^-\rightarrow P^{+5}}$; $\mathrm{2Cr^{+6}+6e^-\rightarrow2Cr^{+3}}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют степень окисления фосфора в фосфине.
Забывают умножить полуреакции так, чтобы число отданных и принятых электронов совпало.
Называют восстановившийся дихромат восстановителем.
Не учитывают кислую среду при составлении уравнения реакции.