Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем схему превращений по стадиям, чтобы определить вещества X и Y.

1. Первая стадия: Fe → X
Железо (Fe) реагирует с хлором (Cl₂). Хлор является сильным окислителем, поэтому при взаимодействии с железом он окисляет его до максимальной устойчивой степени окисления +3. В результате реакции образуется хлорид железа(III).
Уравнение реакции:
2Fe + 3Cl₂ → (t°) 2FeCl₃
Следовательно, вещество X — это FeCl₃ (вариант №2).

2. Вторая стадия: X → FeS
Нам нужно из хлорида железа(III) получить сульфид железа(II). Обратите внимание, что в FeS железо находится в степени окисления +2, а в исходном FeCl₃ — в +3. Значит, вещество Y должно не только содержать серу, но и выступать в роли восстановителя.
Рассмотрим предложенные варианты для Y:
- CuS (3) — нерастворимый сульфид, он не вступает в реакцию обмена с солями.
- S (5) — сера не восстановит железо из раствора соли таким образом.
- K₂S (4) — растворимый сульфид. При взаимодействии солей железа(III) с растворимыми сульфидами протекает окислительно-восстановительная реакция. Сульфид-ион (S²⁻) восстанавливает Fe³⁺ до Fe²⁺, а сам окисляется до свободной серы (S⁰). При избытке сульфида калия образующийся ион Fe²⁺ связывается с сульфид-ионом в осадок FeS.
Уравнение реакции:
2FeCl₃ + 3K₂S → 2FeS↓ + S↓ + 6KCl
Следовательно, вещество Y — это K₂S (вариант №4).

Таким образом, X — 2, Y — 4.

Ответ: А → 2, Б → 4.

Источник: ФИПИ