Задание №9 — Основы неорганической химии

Задание №9

Задана схема превращений веществ:

Fe $\overset{X , t^{\circ}}{\rightarrow}$ Fe₂(SO₄)₃ $\overset{F e}{\rightarrow}$ Y

Определите, какие из указанных веществ являются веществами Х и Y.

1)	Fe(OH)₃
2)	FeS
3)	H₂SO₄ (конц.)
4)	H₂SO₄ (разб.)
5)	FeSO₄

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

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

Стадия 1: Fe → Fe₂(SO₄)₃
Нам нужно превратить чистое железо в сульфат железа(III).
1) Если использовать разбавленную серную кислоту (вещество №4), то железо окислится только до степени окисления +2, так как ионы водорода H⁺ являются слабыми окислителями:
Fe + H₂SO₄ (разб.) → FeSO₄ + H₂↑. Это нам не подходит.
2) Концентрированная серная кислота (вещество №3) при нагревании является сильным окислителем за счет серы в степени окисления +6. Она окисляет железо до степени окисления +3:
2Fe + 6H₂SO₄ (конц.) → (t°) Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O.
Следовательно, вещество X — это H₂SO₄ (конц.) (номер 3).

Стадия 2: Fe₂(SO₄)₃ → Y
По условию к сульфату железа(III) добавляют металлическое железо. В этой реакции происходит процесс сопропорционирования: железо в степени окисления +3 (окислитель) и железо в степени окисления 0 (восстановитель) переходят в промежуточную степень окисления +2:
Fe₂(SO₄)₃ + Fe → 3FeSO₄.
Полученное вещество — сульфат железа(II).
Следовательно, вещество Y — это FeSO₄ (номер 5).

Проверим остальные варианты:
- Fe(OH)₃ (1) и FeS (2) не могут быть получены напрямую из сульфата железа(III) простым добавлением металлического железа.

Ответ: А → 3, Б → 5.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №9Далее