Решение: Окисление хрома бромом
Документ к заданиюПеречень веществ для выполнения заданий 29 и 30
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
хлорид хрома(III), гидроксид калия, бром, хлороводород, перманганат натрия, нитрат аммония. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя предложенный перечень веществ из общего материала, выберите три вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием жёлтого раствора. Ни осадка, ни газа при этом не образуется. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, запишите уравнения процессов окисления и восстановления, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаЖёлтый раствор образуется за счёт хромата калия $\mathrm{K_2CrO_4}$. Для его получения соединение хрома(III) необходимо окислить в щелочной среде бромом.
$$2\mathrm{CrCl_3}+16\mathrm{KOH}+3\mathrm{Br_2}\rightarrow2\mathrm{K_2CrO_4}+6\mathrm{KBr}+6\mathrm{KCl}+8\mathrm{H_2O}$$Определяем изменения степеней окисления: хром повышает степень окисления с $+3$ до $+6$, а бром понижает её с $0$ до $-1$.
$$\mathrm{Cr^{+3}}-3e^-\rightarrow\mathrm{Cr^{+6}}\;\;(\times2);\quad \mathrm{Br_2}+2e^- ightarrow2\mathrm{Br^-}\;\;(\times3)$$Электронный баланс показывает, что два атома хрома отдают шесть электронов, а три молекулы брома принимают шесть электронов.
$$2\mathrm{Cr^{+3}}-6e^- ightarrow2\mathrm{Cr^{+6}};\quad3\mathrm{Br_2}+6e^- ightarrow6\mathrm{Br^-}$$Хром(III) в составе $\mathrm{CrCl_3}$ является восстановителем, поскольку отдаёт электроны. Бром $\mathrm{Br_2}$ является окислителем, поскольку принимает электроны.
Выбраны $\mathrm{CrCl_3}$, $\mathrm{KOH}$ и $\mathrm{Br_2}$: $2\mathrm{CrCl_3}+16\mathrm{KOH}+3\mathrm{Br_2}\rightarrow2\mathrm{K_2CrO_4}+6\mathrm{KBr}+6\mathrm{KCl}+8\mathrm{H_2O}$. Окислитель — $\mathrm{Br_2}$, восстановитель — $\mathrm{CrCl_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают щелочную среду и записывают образование оксида или гидроксида хрома вместо хромата.
Неверно определяют окислитель и восстановитель.
Не уравнивают количество электронов в процессах окисления и восстановления.
Записывают ионное уравнение без перехода к уравнению с исходными веществами из перечня.