Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме.

1. Превращение А: Fe₃O₄ → (X) → FeO
Железная окалина Fe₃O₄ — это смешанный оксид, который можно представить как FeO • Fe₂O₃. В нем железо находится в степенях окисления +2 и +3. Чтобы получить чистый оксид железа(II) FeO, необходимо восстановить железо из степени окисления +3 до +2.
Для этого процесса подходит восстановитель — угарный газ CO (вещество №4). При умеренном нагревании CO восстанавливает оксиды железа.
Уравнение реакции:
Fe₃O₄ + CO → (t°) 3FeO + CO₂↑
Следовательно, вещество X — это CO (4).

2. Превращение Б: FeO → (HNO_3(конц.)) → Y
Оксид железа(II) FeO содержит железо в степени окисления +2. Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем. При взаимодействии с соединениями железа(II) она всегда окисляет железо до максимально устойчивой степени окисления +3.
В ходе этой окислительно-восстановительной реакции образуется соль железа(III), выделяется бурый газ (оксид азота(IV)) и вода.
Уравнение реакции:
FeO + 4HNO_3(конц.) → Fe(NO₃)₃ + NO₂↑ + 2H₂O
Продуктом Y является нитрат железа(III) Fe(NO₃)₃.
Следовательно, вещество Y — это Fe(NO₃)₃ (3).

Таким образом, X — 4, Y — 3.

Ответ: А → 4, Б → 3.

Источник: ФИПИ