Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3150492
А
Аноним
28 апреля 2025 16:18 · публичный вопрос
А
Аноним

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: гидроксид калия, фосфин, хлорат калия, серная кислота, нитрат алюминия, гидроксид хрома(III). Допустимо…

Запрос пользователя

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: гидроксид калия, фосфин, хлорат калия, серная кислота, нитрат алюминия, гидроксид хрома(III). Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает окислительно-восстановительная реакция с образованием желтого раствора. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно- восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Ответ нейросети
28 апреля 2025 16:18

Для определения реакции, при которой образуется желтый раствор, нужно рассмотреть свойства веществ и их возможные степени окисления.

Из перечня веществ:

  • гидроксид калия — основание, не участвует в окислительно-восстановительных реакциях напрямую
  • фосфин — υ-природное соединение фосфора, обычно проявляет свойства восстановителя
  • хлорат калия — окислитель при определенных условиях
  • серная кислота — окислитель или кислота, зависит от реакции
  • нитрат алюминия — источник нитрат-ионов, окислитель
  • гидроксид хрома(III) — содержит хром в минимальной степени окисления +3, может подвергаться окислению до более высокой степени окисления

Из этих веществ наиболее вероятной парой для реакции является гидроксид хрома(III) и фосфин, так как:

  • фосфин (PH₃) — сильный восстановитель
  • гидроксид хрома(III) (Cr(OH)₃) — может быть окислен до хрома(IV) и даже хрома(VI).

Рассмотрим реакцию окисления фосфина до фосфира (или его соединений), а хромность — до хрома(VI), что дает желтый раствор хроматов.

Наиболее типичная реакция: Фосфин окисляется до фосфора(V), а хром(III) окисляется до хроматов(VI). В результате образуется желтый раствор — раствор хроматов.

Пример реакции (указательная схема):

\[ 3\, \mathrm{PH_3} + 4\, \mathrm{Cr(OH)_3} + 5\, \mathrm{OH^-} \rightarrow 3\, \mathrm{H_3PO_4} + 4\, \mathrm{CrO_4^{2-}} + \text{вода} \]

Но более компактное уравнение, иллюстрирующее переход:

Образование хроматов из гидроксида хрома(III) и фосфина:

\[ \mathrm{PH_3} + \mathrm{Cr(OH)_3} \rightarrow \mathrm{H_3PO_4} + \mathrm{CrO_4^{2-}} \]

Теперь запишем полное уравнение с электронным балансом.


Полное уравнение (пример):

\[ \mathrm{PH_3} + \mathrm{Cr(OH)_3} + \mathrm{OH^-} \rightarrow \mathrm{H_3PO_4} + \mathrm{CrO_4^{2-}} + \text{части воды} \]

Переходы:

  1. Фосфин (PH₃) окисляется до фосфорной кислоты (H₃PO₄), где P увеличивает свою степень окисления с -3 до +5:
  • число передайонов: 1
  • изменение: \(\mathrm{P}: -3 \to +5\), потеря 8 электронов
  1. Гидроксид хрома(III) (Cr(OH)₃) окисляется до CrO₄²⁻ (хромат-ион), где Cr переходит с +3 до +6:
  • потеря 3 электрона на атоме Cr (расчетно), всего 4 атома Cr в форме Cr(OH)₃, всего 4 хрома, итого потеря 4×3 = 12 электронов. Но для баланса уравнения лучше учитывать молекулы.

Электронный баланс (пример):

Обозначим ионные формы:

Фосфин: \(\mathrm{PH_3}\) (окисл. +3 — восстановитель)
Хромит (Cr(OH)₃), окислитель, переходит в CrO₄²⁻ (окисл. +6)


Лучшее уравнение (конденсированное):

\[ \mathrm{PH_3} + \mathrm{Cr(OH)_3} + \mathrm{OH^-} \rightarrow \mathrm{H_3PO_4} + \mathrm{CrO_4^{2-}} + \text{вода} \]

Итак, окончательный ответ:

  • Вещества: фосфин и гидроксид хрома(III)
  • Образующаяся желтая краска — ион хромата \(\mathrm{CrO_4^{2-}}\).

Итоговая запись уравнения (пример):

\[ \boxed{ \mathrm{PH_3} + \mathrm{Cr(OH)_3} + \text{OH}^- \rightarrow \mathrm{H_3PO_4} + \mathrm{CrO_4^{2-}} + \text{H}_2\text{O} } \]

Где:

  • Окислитель: гидроксид хрома(III) (\(\mathrm{Cr(OH)_3}\))
  • Восстановитель: фосфин (\(\mathrm{PH_3}\))
  • Образуется желтый раствор — раствор хроматов (\(\mathrm{CrO_4^{2-}}\)).

Если нужен строго сформулирован электронный баланс, я подготовлю его отдельно по желанию.