Задание №19 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить роль железа в предложенных реакциях, необходимо рассчитать степени окисления атомов железа в реагентах и продуктах. Если степень окисления повышается — элемент является восстановителем, если понижается — окислителем. Если степень окисления не меняется — элемент не проявляет окислительно-восстановительных свойств.

А) FeCl₃ + Na₂CO₃ + H₂O → Fe(OH)₃ + NaCl + CO₂
В исходном веществе FeCl₃ железо находится в степени окисления +3 (так как хлор имеет -1). В продукте реакции Fe(OH)₃ железо также имеет степень окисления +3 (так как гидроксигруппа OH имеет заряд -1).
Степень окисления железа не изменилась: Fe⁺³ → Fe⁺³.
Следовательно, железо не проявляет окислительно-восстановительных свойств (вариант 4). Данная реакция является примером взаимного усиления гидролиза.

Б) FeO → Fe₃O₄ + Fe
В исходном оксиде FeO железо имеет степень окисления +2. В продуктах реакции образуется чистое железо Fe⁰ и смешанный оксид Fe₃O₄.
Смешанный оксид Fe₃O₄ можно рассматривать как соединение FeO • Fe₂O₃, где присутствуют атомы железа в степенях окисления +2 и +3.
Таким образом, часть атомов железа понизила степень окисления: Fe⁺² + 2e⁻ → Fe⁰ (процесс восстановления, железо — окислитель).
Другая часть атомов железа повысила степень окисления: Fe⁺² − 1e⁻ → Fe⁺³ (процесс окисления, железо — восстановитель).
Следовательно, железо является и окислителем, и восстановителем одновременно (вариант 3). Это реакция диспропорционирования.

В) Fe + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O
В левой части уравнения железо — простое вещество, его степень окисления равна 0. В правой части железо входит в состав нитрата Fe(NO₃)₃, где его степень окисления равна +3.
Железо повышает свою степень окисления: Fe⁰ − 3e⁻ → Fe⁺³.
Поскольку железо только отдает электроны и повышает степень окисления, оно является только восстановителем (вариант 2).

Ответ: А → 4, Б → 3, В → 2.

Источник: ФИПИ