31. Перманганат калия прокалили, получившуюся смесь продуктов растворили в концентрированной соляной кислоте. Выделившийся газ поглотили раствором сульфита натрия в щелочной среде. Составьте уравнения четырёх описанных реакций.

Решение:

Данное задание описывает получение и реакцию кислорода, выделяющегося при разложении перманганата калия (марганцовки).

1. Термическое разложение перманганата калия:

• При нагревании перманганат калия разлагается с образованием манганета калия, диоксида марганца и кислорода.

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

2. Растворение продуктов разложения в соляной кислоте:

• Манганет калия (K₂MnO₄) реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид калия, хлорид марганца(II), диоксид марганца и воду.
• Диоксид марганца (MnO₂) в соляной кислоте также реагирует, выделяя хлор.

K₂MnO₄ + 4HCl → 2KCl + MnCl₂ + MnO₂ + 2H₂O

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

3. Поглощение выделившегося газа (хлора) раствором сульфита натрия в щелочной среде:

• Хлор реагирует с сульфитом натрия в присутствии щелочи (или в щелочной среде) с образованием сульфата натрия и хлорида натрия.

Cl₂ + Na₂SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NaCl + H₂O

4. Альтернативная реакция выделившегося газа (если под "выделившимся газом" подразумевается кислород из первого этапа, который затем поглощается):

• Кислород (O₂) не реагирует с раствором сульфита натрия в щелочной среде. Однако, если предположить, что сначала был получен хлор, а затем он поглощен, то реакция выше верна. Если же речь идет о первом выделенном газе (кислороде), то он инертен в данных условиях. Возможна реакция кислорода с MnO₂ в щелочной среде, но это менее вероятно. Чаще всего подразумевается реакция с хлором.

Финальный ответ:

1. 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

2. K₂MnO₄ + 4HCl → 2KCl + MnCl₂ + MnO₂ + 2H₂O

3. MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

4. Cl₂ + Na₂SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NaCl + H₂O