Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы составить сокращённое ионное уравнение, нам необходимо подобрать такие исходные вещества, которые при диссоциации в водном растворе дадут указанные ионы: катион железа $\text{Fe}^{3+}$ и гидроксид-анион $\text{OH}^{-}$.

Шаг 1. Выбираем источник ионов $\text{Fe}^{3+}$.
В сокращённом уравнении мы видим ион железа в степени окисления $+3$. Рассмотрим предложенные варианты:
1) $\text{FeCl}_{2}$ — содержит железо в степени окисления $+2$. Не подходит.
2) $\text{Fe}_{2}\text{O}_{3}$ — оксид железа (III). Оксиды являются неэлектролитами, они не диссоциируют на ионы в растворе и записываются в молекулярном виде. Не подходит.
3) $\text{Fe}_{2}(\text{SO}_{4})_{3}$ — сульфат железа (III). Это растворимая соль (согласно таблице растворимости), которая полностью диссоциирует на ионы: $\text{Fe}_{2}(\text{SO}_{4})_{3} \rightarrow 2\text{Fe}^{3+} + 3\text{SO}_{4}^{2-}$. Это вещество нам подходит.

Шаг 2. Выбираем источник ионов $\text{OH}^{-}$.
Чтобы в сокращённом ионном уравнении присутствовал ион $\text{OH}^{-}$, исходное вещество должно быть растворимым основанием (щёлочью). Рассмотрим варианты:
4) $\text{KOH}$ — гидроксид калия. Это сильное основание, хорошо растворимое в воде. Диссоциирует на ионы: $\text{KOH} \rightarrow \text{K}^{+} + \text{OH}^{-}$. Это вещество нам подходит.
5) $\text{Ba(OH)}_{2}$ — гидроксид бария. Это также растворимое основание. Однако при его взаимодействии с сульфатом железа (III) из варианта №3, помимо осадка $\text{Fe(OH)}_{3}$, образуется ещё один осадок — сульфат бария $\text{BaSO}_{4}$. В таком случае сокращённое ионное уравнение выглядело бы иначе. Поэтому этот вариант менее предпочтителен по сравнению с парой 3 и 4.
6) $\text{Mg(OH)}_{2}$ — гидроксид магния. Это нерастворимое основание (согласно таблице растворимости). В ионных уравнениях нерастворимые вещества записываются в молекулярном виде, а не в виде ионов. Не подходит.

Шаг 3. Проверка выбранной пары (3 и 4).
Запишем молекулярное уравнение реакции между сульфатом железа (III) и гидроксидом калия:
$\text{Fe}_{2}(\text{SO}_{4})_{3} + 6\text{KOH} = 2\text{Fe(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{K}_{2}\text{SO}_{4}$
Полное ионное уравнение:
$2\text{Fe}^{3+} + 3\text{SO}_{4}^{2-} + 6\text{K}^{+} + 6\text{OH}^{-} = 2\text{Fe(OH)}_{3}\downarrow + 6\text{K}^{+} + 3\text{SO}_{4}^{2-}$
Сокращаем одинаковые ионы в левой и правой частях ($6\text{K}^{+}$ и $3\text{SO}_{4}^{2-}$):
$2\text{Fe}^{3+} + 6\text{OH}^{-} = 2\text{Fe(OH)}_{3}$
Разделим коэффициенты на 2 и получим искомое сокращённое ионное уравнение:
$\text{Fe}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Fe(OH)}_{3}$

Ответ: 34

Источник: ФИПИ