Решение: Генетическая связь соединений хрома
Нитрат хрома(III) прокалили. Образовавшееся при этом твёрдое вещество нагрели с хлоратом натрия и гидроксидом натрия. Одно из полученных веществ прореагировало с концентрированным раствором хлороводородной кислоты. Образовавшуюся при этом соль хрома выделили, растворили в воде и полученный раствор прилили к раствору карбоната натрия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри прокаливании нитрат хрома(III) разлагается с образованием оксида хрома(III), диоксида азота и кислорода.
$$4\mathrm{Cr(NO_3)_3}\xrightarrow{t}2\mathrm{Cr_2O_3}+12\mathrm{NO_2}+3\mathrm{O_2}$$Оксид хрома(III) в расплаве щёлочи окисляется хлоратом натрия до хромата натрия. Хлорат восстанавливается до хлорида.
$$\mathrm{Cr_2O_3}+4\mathrm{NaOH}+\mathrm{NaClO_3}\xrightarrow{t}2\mathrm{Na_2CrO_4}+\mathrm{NaCl}+2\mathrm{H_2O}$$В концентрированной хлороводородной кислоте хромат окисляет хлорид-ионы до хлора, а сам восстанавливается до хрома(III). Образуется хлорид хрома(III).
$$2\mathrm{Na_2CrO_4}+16\mathrm{HCl}\rightarrow2\mathrm{CrCl_3}+4\mathrm{NaCl}+8\mathrm{H_2O}+3\mathrm{Cl_2}$$При добавлении раствора карбоната натрия к раствору хлорида хрома(III) выпадает гидроксид хрома(III), выделяется углекислый газ.
$$2\mathrm{CrCl_3}+3\mathrm{Na_2CO_3}+3\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{Cr(OH)_3}\downarrow+3\mathrm{CO_2}\uparrow+6\mathrm{NaCl}$$4Cr(NO_3)_3 → 2Cr_2O_3 + 12NO_2 + 3O_2; Cr_2O_3 + 4NaOH + NaClO_3 → 2Na_2CrO_4 + NaCl + 2H_2O; 2Na_2CrO_4 + 16HCl → 2CrCl_3 + 4NaCl + 8H_2O + 3Cl_2; 2CrCl_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O → 2Cr(OH)_3↓ + 3CO_2↑ + 6NaCl.
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 хрома(VI) вместо оксида хрома(III) при прокаливании нитрата.
Не учитывают, что в щелочной среде хром(III) окисляется до хромата.
Записывают реакцию хромата с кислотой без выделения хлора.
Заменяют реакцию карбоната с солью хрома(III) на образование карбоната хрома(III), который в водном растворе не выделяется.