Задание №31 — Основы неорганической химии
Железную окалину растворили в разбавленной серной кислоте.
В полученный раствор добавили раствор иодида калия. Одна из полученных при этом солей, не содержащая в своём составе атомов кислорода, прореагировала с концентрированным раствором азотной кислоты. Образовавшееся простое вещество отделили, а к оставшемуся раствору соли добавили раствор карбоната калия.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Цепочка: Fe3O4 → Fe2(SO4)3 → FeI2 → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3.
Железная окалина Fe3O4 — смешанный оксид FeO·Fe2O3, поэтому в разбавленной (неокисляющей) серной кислоте она даёт сразу две соли.
Fe3O4 + 4H2SO4 (разб.) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Иодид-ион восстанавливает Fe+3 до Fe+2. Соль, не содержащая атомов кислорода, — это иодид железа(II).
Fe2(SO4)3 + 6KI → 2FeI2 + I2 + 3K2SO4
Концентрированная азотная кислота окисляет и Fe+2 до Fe+3, и I−1 до простого вещества I2, сама восстанавливаясь до NO2.
FeI2 + 6HNO3 (конц.) → Fe(NO3)3 + I2 + 3NO2↑ + 3H2O
Оставшийся нитрат железа(III) с карбонатом калия взаимно гидролизуется: выпадает Fe(OH)3 и выделяется CO2.
2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KNO3
Проверка: в третьем уравнении восстановители отдают 1 + 2·1 = 3 e−, и 3 атома N+5 принимают по 1 e−; атомов N слева 6, справа 3 + 3 = 6.
Ответ:
Fe3O4 + 4H2SO4 (разб.) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
Fe2(SO4)3 + 6KI → 2FeI2 + I2 + 3K2SO4
FeI2 + 6HNO3 (конц.) → Fe(NO3)3 + I2 + 3NO2↑ + 3H2O
2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KNO3
Источник: ФИПИ