Задание №9 — Основы неорганической химии

Решение.

Разберем последовательно каждое превращение в заданной схеме.

1. Превращение А: Fe₂O₃ → Fe
В этой реакции происходит восстановление железа из его оксида до свободного металла. Для этого необходимо использовать активный восстановитель. Рассмотрим предложенные варианты:
1) Cu (медь) — стоит в ряду активности металлов правее железа, поэтому не может вытеснить его из оксида.
2) CuCl₂ (хлорид меди(II)) — соль, не восстанавливает металлы из оксидов.
3) HCl (соляная кислота) — при реакции с оксидом железа(III) получится соль FeCl₃ и вода, а не чистое железо.
4) Cl₂ (хлор) — окислитель, не восстанавливает металлы.
5) Al (алюминий) — активный металл. Реакция восстановления металлов из их оксидов алюминием называется алюмотермией. Алюминий энергично восстанавливает железо при нагревании.
Уравнение реакции:
Fe₂O₃ + 2Al → (t°) Al₂O₃ + 2Fe
Следовательно, вещество X — это Al (вариант 5).

2. Превращение Б: Fe → FeCl₃
Нам нужно получить хлорид железа, в котором железо имеет степень окисления +3. Рассмотрим варианты:
3) HCl (соляная кислота) — железо реагирует с растворами кислот-неокислителей с образованием солей железа(II), так как ион водорода H⁺ является слабым окислителем. Получится FeCl₂.
4) Cl₂ (хлор) — является сильным окислителем. При прямом взаимодействии железа с газообразным хлором железо всегда окисляется до максимальной устойчивой степени окисления +3.
Уравнение реакции:
2Fe + 3Cl₂ → (t°) 2FeCl₃
Следовательно, вещество Y — это Cl₂ (вариант 4).

Ответ: X — 5 (Al), Y — 4 (Cl₂).

Источник: ФИПИ