Номер 256, страница 219 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.256. Почему для выделения иодоводорода из солей обычно используют орто-фосфорную кислоту? Запишите уравнение реакции.

Для выделения иодоводорода ($HI$) из его солей (например, иодида натрия $NaI$ или иодида калия $KI$) обычно используют ортофосфорную кислоту ($H_3PO_4$), а не более распространенную серную кислоту ($H_2SO_4$), по двум основным причинам:

1. Отсутствие окислительных свойств. Иодид-ионы ($I^−$) и образующийся из них иодоводород ($HI$) являются сильными восстановителями. Концентрированная серная кислота — сильный окислитель, поэтому при попытке получить $HI$ с её помощью будет протекать побочная окислительно-восстановительная реакция. Образовавшийся иодоводород будет окисляться до свободного иода ($I_2$), а серная кислота будет восстанавливаться до диоксида серы ($SO_2$) или даже сероводорода ($H_2S$):

   $2HI + H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow I_2 + SO_2 + 2H_2O$

   Ортофосфорная кислота, в отличие от серной, не является сильным окислителем и не вступает в такую реакцию, что позволяет получить чистый иодоводород.
2. Нелетучесть. Ортофосфорная кислота — нелетучая кислота. Это свойство позволяет вытеснять из солей более летучие кислоты, к которым относится иодоводородная кислота ($HI$ имеет температуру кипения -35.36 °C), при нагревании реакционной смеси.

Таким образом, ортофосфорная кислота является достаточно сильной и нелетучей кислотой, чтобы вытеснить иодоводород из солей, но при этом не окисляет его.

Реакцию проводят, нагревая твердый иодид (например, иодид калия) с концентрированной (85%) ортофосфорной кислотой. Уравнение реакции:

$KI(\text{тв.}) + H_3PO_4(\text{конц.}) \xrightarrow{t} HI\uparrow + KH_2PO_4$

Ответ: Ортофосфорную кислоту используют, так как она является нелетучей и, в отличие от концентрированной серной кислоты, не обладает сильными окислительными свойствами, что позволяет избежать окисления образующегося иодоводорода ($HI$) до свободного иода ($I_2$). Уравнение реакции: $KI + H_3PO_4 \xrightarrow{t} HI\uparrow + KH_2PO_4$.