Решение: Цепочка превращений неорганических веществ
К раствору сульфата меди(II) добавили раствор нитрата бария. Осадок отделили и провели электролиз оставшегося раствора. Выделившийся на инертном аноде газ прореагировал при нагревании с серой. Образовавшееся вещество вступило в реакцию с раствором, содержащим перманганат калия и гидроксид калия.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри смешении растворов сульфата меди(II) и нитрата бария образуется нерастворимый сульфат бария.
$$\mathrm{CuSO_4+Ba(NO_3)_2\rightarrow BaSO_4\downarrow+Cu(NO_3)_2}$$После отделения осадка в растворе остаётся нитрат меди(II). При электролизе на катоде восстанавливаются ионы меди, а на инертном аноде окисляется вода с выделением кислорода.
$$2\mathrm{Cu(NO_3)_2}+2\mathrm{H_2O}\xrightarrow{\text{электролиз}}2\mathrm{Cu}+\mathrm{O_2}\uparrow+4\mathrm{HNO_3}$$Выделившийся кислород при нагревании реагирует с серой с образованием диоксида серы.
$$\mathrm{S+O_2\xrightarrow{t}SO_2}$$В щелочной среде диоксид серы окисляется перманганатом калия до сульфата, а перманганат восстанавливается до диоксида марганца.
$$3\mathrm{SO_2}+2\mathrm{KMnO_4}+4\mathrm{KOH}\rightarrow3\mathrm{K_2SO_4}+2\mathrm{MnO_2}\downarrow+2\mathrm{H_2O}$$Уравнения: $\mathrm{CuSO_4+Ba(NO_3)_2\rightarrow BaSO_4\downarrow+Cu(NO_3)_2}$; $2\mathrm{Cu(NO_3)_2}+2\mathrm{H_2O}\xrightarrow{\text{электролиз}}2\mathrm{Cu}+\mathrm{O_2}\uparrow+4\mathrm{HNO_3}$; $\mathrm{S+O_2\xrightarrow{t}SO_2}$; $3\mathrm{SO_2}+2\mathrm{KMnO_4}+4\mathrm{KOH}\rightarrow3\mathrm{K_2SO_4}+2\mathrm{MnO_2}\downarrow+2\mathrm{H_2O}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают образование сульфата бария без указания осадка.
Указывают на аноде хлор или оксид азота вместо кислорода.
В последней реакции не учитывают щелочную среду и записывают образование серной кислоты.
Неверно подбирают коэффициенты в окислительно-восстановительной реакции с перманганатом.