Номер 13, страница 195 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 40. Соединения хрома. Зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств от степени окисления металла. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 13, страница 195.

Условие.

13. Хром нагрели в атмосфере хлора. Образовавшееся вещество растворили в воде и добавили избыток раствора карбоната калия. Выделившийся осадок отфильтровали и растворили в избытке щёлочи. К полученному раствору добавили пероксид водорода, в результате чего раствор приобрёл жёлтый цвет. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

Задача описывает последовательность химических превращений. Запишем уравнения реакций для каждого из описанных этапов.

1. При нагревании металлический хром реагирует с газообразным хлором. Хлор является сильным окислителем и окисляет хром до степени окисления +3. В результате реакции образуется хлорид хрома(III):

$2Cr + 3Cl₂ \xrightarrow{t} 2CrCl₃$

2. Образовавшийся хлорид хрома(III) растворили в воде и добавили избыток раствора карбоната калия. Соль хлорид хрома(III) образована катионом слабого основания ($Cr(OH)₃$) и анионом сильной кислоты ($HCl$), а карбонат калия — катионом сильного основания ($KOH$) и анионом слабой кислоты ($H₂CO₃$). В растворе происходит необратимый совместный гидролиз, в результате которого выпадает осадок гидроксида хрома(III) и выделяется углекислый газ:

$2CrCl₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O \rightarrow 2Cr(OH)₃ \downarrow + 6KCl + 3CO₂ \uparrow$

3. Осадок гидроксида хрома(III) отфильтровали и растворили в избытке щёлочи (например, гидроксида калия $KOH$). Гидроксид хрома(III) является амфотерным, поэтому он реагирует со щелочами, образуя комплексные соли. В избытке щёлочи образуется растворимый гексагидроксохромат(III) калия:

$Cr(OH)₃ + 3KOH \rightarrow K₃[Cr(OH)₆]$

4. К полученному раствору комплексной соли добавили пероксид водорода. В щелочной среде пероксид водорода проявляет сильные окислительные свойства и окисляет хром из степени окисления +3 в степень окисления +6. В результате образуется хромат калия, раствор которого имеет жёлтый цвет:

$2K₃[Cr(OH)₆] + 3H₂O₂ \rightarrow 2K₂CrO₄ + 2KOH + 8H₂O$

Ответ:

$2Cr + 3Cl₂ \xrightarrow{t} 2CrCl₃$

$2CrCl₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O \rightarrow 2Cr(OH)₃ \downarrow + 6KCl + 3CO₂ \uparrow$

$Cr(OH)₃ + 3KOH \rightarrow K₃[Cr(OH)₆]$

$2K₃[Cr(OH)₆] + 3H₂O₂ \rightarrow 2K₂CrO₄ + 2KOH + 8H₂O$