31

Решение: Цепочка превращений кислорода

ЕГЭ · Химия · Задание 31 · Генетическая связь неорганических веществ
ВысокаяФИПИ4E70A8Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 4 шага
Условие

Провели электролиз водного раствора нитрата меди(II). Выделившийся при этом газ прореагировал с натрием. Полученное при этом вещество растворили в холодной воде. К образовавшемуся раствору добавили раствор сульфата хрома(III) и нагрели, при этом раствор приобрёл жёлтый цвет. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

При электролизе раствора нитрата меди(II) на катоде восстанавливаются ионы меди, а на аноде окисляется вода с выделением кислорода:

$$2\mathrm{Cu(NO_3)_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{Cu}+\mathrm{O_2}\uparrow+4\mathrm{HNO_3}$$
2

Кислород реагирует с натрием с образованием пероксида натрия:

$$2\mathrm{Na}+\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{Na_2O_2}$$
3

Пероксид натрия при растворении в холодной воде образует гидроксид натрия и пероксид водорода:

$$\mathrm{Na_2O_2}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{NaOH}+\mathrm{H_2O_2}$$

В щелочной среде пероксид водорода окисляет хром(III) до хромата натрия, поэтому раствор становится жёлтым:

$$\mathrm{Cr_2(SO_4)_3}+10\mathrm{NaOH}+3\mathrm{H_2O_2}\xrightarrow{t}2\mathrm{Na_2CrO_4}+3\mathrm{Na_2SO_4}+8\mathrm{H_2O}$$
Ответ

2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O → 2Cu + O_2↑ + 4HNO_3; 2Na + O_2 → Na_2O_2; Na_2O_2 + 2H_2O → 2NaOH + H_2O_2; Cr_2(SO_4)_3 + 10NaOH + 3H_2O_2 → 2Na_2CrO_4 + 3Na_2SO_4 + 8H_2O.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Записывают образование оксида натрия вместо пероксида натрия.

Не учитывают образование пероксида водорода при взаимодействии пероксида натрия с холодной водой.

Записывают гидроксид хрома(III), но не показывают его дальнейшее окисление до жёлтого хромата.

Неверно расставляют коэффициенты в последнем окислительно-восстановительном уравнении.

Закрепить приёмВ теме «Генетическая связь неорганических веществ» ещё 159 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 31 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Генетическая связь неорганических веществ»: в ней 160 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.