Задание №31 — Основы неорганической химии
Газ, полученный при взаимодействии пероксида натрия с оксидом углерода(IV), прореагировал с раскалённым железом с образованием железной окалины. Полученное вещество растворили в концентрированной азотной кислоте, при этом наблюдали выделение бурого газа. Образовавшуюся соль выделили и добавили к раствору карбоната калия, наблюдали образование бурого осадка и выделение газа.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Пероксид натрия поглощает углекислый газ с выделением кислорода; железная окалина — это Fe3O4.
1) Взаимодействие пероксида натрия с оксидом углерода(IV):
2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2↑
2) Раскалённое железо сгорает в кислороде до железной окалины:
3Fe + 2O2 → (t°) Fe3O4
3) Концентрированная азотная кислота доокисляет железо до степени окисления +3; бурый газ — NO2:
Fe3O4 + 10HNO3 (конц.) → 3Fe(NO3)3 + NO2↑ + 5H2O
4) Карбонат железа(III) в растворе не существует: идёт совместный гидролиз с образованием бурого осадка Fe(OH)3 и выделением CO2:
2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 6KNO3 + 3CO2↑
Проверка: в третьем уравнении слева 3 атома Fe, 10 атомов H, 10 атомов N и 4 + 30 = 34 атома O; справа 3 атома Fe, 9 + 1 = 10 атомов N, 27 + 2 + 5 = 34 атома O и 10 атомов H.
Ответ: уравнения четырёх реакций:
2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2↑
3Fe + 2O2 → (t°) Fe3O4
Fe3O4 + 10HNO3 (конц.) → 3Fe(NO3)3 + NO2↑ + 5H2O
2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 6KNO3 + 3CO2↑
Источник: ФИПИ