Задание №31 — Основы неорганической химии
Оксид железа(III) растворили в разбавленной азотной кислоте. Образовавшееся вещество выделили и прокалили. Твёрдый остаток обработали иодоводородной кислотой. Полученное простое вещество при нагревании вступило в реакцию с концентрированным раствором азотной кислоты.
Напишите молекулярные уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Разберём цепочку по шагам.
1. Оксид железа(III) и разбавленная азотная кислота. Железо здесь уже в высшей степени окисления +3, окислять нечего, поэтому идёт обычная реакция основного (амфотерного) оксида с кислотой — без выделения газа:
Fe2O3 + 6HNO3 (разб.) → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
2. Прокаливание нитрата железа(III). Нитрат металла средней активности разлагается до оксида, бурого газа и кислорода:
4Fe(NO3)3 → (t°) 2Fe2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑
Проверка: слева Fe 4, N 12, O 36; справа Fe 4, N 12, O 6 + 24 + 6 = 36.
3. Твёрдый остаток и иодоводородная кислота. Твёрдый остаток — Fe2O3. Ион I− — восстановитель, а Fe+3 — окислитель, поэтому соль железа(III) здесь получиться не может: железо восстанавливается до +2, а иодид окисляется до свободного иода. Это и есть «полученное простое вещество»:
Fe2O3 + 6HI → 2FeI2 + I2 + 3H2O
Проверка электронного баланса: Fe+3 + 1e− → Fe+2 (принято 2 × 1 = 2 электрона), 2I−1 − 2e− → I20 (отдано 2 электрона). По атомам: слева Fe 2, O 3, H 6, I 6; справа Fe 2, I 4 + 2 = 6, O 3, H 6.
4. Иод и горячая концентрированная азотная кислота. Концентрированная HNO3 при нагревании окисляет иод до иодноватой кислоты HIO3, сама восстанавливаясь до NO2:
I2 + 10HNO3 (конц.) → (t°) 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O
Проверка: I20 − 10e− → 2I+5 (отдано 10 электронов), N+5 + 1e− → N+4 (принято 10 электронов). По атомам: слева I 2, H 10, N 10, O 30; справа I 2, H 2 + 8 = 10, N 10, O 6 + 20 + 4 = 30.
Ответ:
Fe2O3 + 6HNO3 (разб.) → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
4Fe(NO3)3 → (t°) 2Fe2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑
Fe2O3 + 6HI → 2FeI2 + I2 + 3H2O
I2 + 10HNO3 (конц.) → (t°) 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O
Источник: ФИПИ