Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать исходные вещества, соответствующие сокращённому ионному уравнению $\text{Fe}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Fe(OH)}_{3}$, необходимо проанализировать природу ионов в левой части уравнения.

1. Анализ иона $\text{Fe}^{3+}$:
Этот ион должен образоваться при диссоциации растворимой соли железа(III).
- Вариант №1: $\text{FePO}_{4}$ (фосфат железа(III)) — это нерастворимая соль (согласно таблице растворимости), она не распадается на ионы в растворе.
- Вариант №3: $\text{Fe}_{2}(\text{SO}_{4})_{3}$ (сульфат железа(III)) — это хорошо растворимая соль. При диссоциации она даёт необходимые нам ионы: $\text{Fe}_{2}(\text{SO}_{4})_{3} \rightarrow 2\text{Fe}^{3+} + 3\text{SO}_{4}^{2-}$. Это вещество нам подходит.

2. Анализ иона $\text{OH}^{-}$:
Этот ион должен образоваться при диссоциации сильного основания (щёлочи).
- Вариант №2: $\text{H}_{2}\text{O}_{2}$ (перекись водорода) — не является источником гидроксид-ионов в данной реакции.
- Вариант №4: $\text{Fe(OH)}_{2}$ — это нерастворимое основание, оно не диссоциирует на ионы в значительной степени и содержит железо в степени окисления $+2$, а не $+3$.
- Вариант №5: $\text{NaOH}$ (гидроксид натрия) — это щёлочь, сильный электролит. В растворе полностью распадается на ионы: $\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^{+} + \text{OH}^{-}$. Это вещество нам подходит.
- Вариант №6: $\text{Zn(OH)}_{2}$ — это нерастворимый амфотерный гидроксид, он не может служить источником свободных ионов $\text{OH}^{-}$ для реакции.

3. Проверка выбранной пары:
Запишем молекулярное уравнение реакции между сульфатом железа(III) и гидроксидом натрия:
$\text{Fe}_{2}(\text{SO}_{4})_{3} + 6\text{NaOH} = 2\text{Fe(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{Na}_{2}\text{SO}_{4}$
Полное ионное уравнение:
$2\text{Fe}^{3+} + 3\text{SO}_{4}^{2-} + 6\text{Na}^{+} + 6\text{OH}^{-} = 2\text{Fe(OH)}_{3}\downarrow + 6\text{Na}^{+} + 3\text{SO}_{4}^{2-}$
Сократим одинаковые ионы в левой и правой частях ($6\text{Na}^{+}$ и $3\text{SO}_{4}^{2-}$):
$2\text{Fe}^{3+} + 6\text{OH}^{-} = 2\text{Fe(OH)}_{3}$
Разделив коэффициенты на 2, получаем искомое сокращённое ионное уравнение:
$\text{Fe}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Fe(OH)}_{3}$

Таким образом, подходящими веществами являются сульфат железа(III) и гидроксид натрия.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ