Решение: Цепочка превращений хрома
Перхлорат натрия сплавили с оксидом хрома(III) и гидроксидом натрия. Полученное соединение хрома поместили в избыток раствора серной кислоты. Образовавшуюся соль хрома выделили и обработали концентрированной соляной кислотой при нагревании. Получившийся газ пропустили через раствор гидроксида калия при охлаждении. Напишите молекулярные уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри сплавлении оксид хрома(III) окисляется перхлоратом до хромата. Перхлорат восстанавливается до хлорида.
$$4\mathrm{Cr_2O_3}+3\mathrm{NaClO_4}+16\mathrm{NaOH}\xrightarrow{t}8\mathrm{Na_2CrO_4}+3\mathrm{NaCl}+8\mathrm{H_2O}$$При подкислении раствора хромат-ионы конденсируются с образованием дихромата натрия.
$$2\mathrm{Na_2CrO_4}+\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow\mathrm{Na_2Cr_2O_7}+\mathrm{Na_2SO_4}+\mathrm{H_2O}$$Дихромат окисляет хлорид-ионы концентрированной соляной кислоты до хлора, сам восстанавливаясь до хлорида хрома(III).
$$\mathrm{Na_2Cr_2O_7}+14\mathrm{HCl}\xrightarrow{t}2\mathrm{CrCl_3}+2\mathrm{NaCl}+3\mathrm{Cl_2}+7\mathrm{H_2O}$$При пропускании хлора через холодный раствор щёлочи образуются хлорид и гипохлорит калия.
$$\mathrm{Cl_2}+2\mathrm{KOH}\xrightarrow{冷}\mathrm{KCl}+\mathrm{KClO}+\mathrm{H_2O}$$4Cr_2O_3 + 3NaClO_4 + 16NaOH → 8Na_2CrO_4 + 3NaCl + 8H_2O; 2Na_2CrO_4 + H_2SO_4 → Na_2Cr_2O_7 + Na_2SO_4 + H_2O; Na_2Cr_2O_7 + 14HCl → 2CrCl_3 + 2NaCl + 3Cl_2 + 7H_2O; Cl_2 + 2KOH → KCl + KClO + H_2O.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают при подкислении хромата хромовую кислоту вместо дихромата натрия.
Не учитывают окисление хлорид-ионов до хлора в реакции дихромата с концентрированной соляной кислотой.
При пропускании хлора через холодный раствор щёлочи записывают хлорат вместо гипохлорита.
Нарушают коэффициенты в первой окислительно-восстановительной реакции.