Задание №21 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить три уравнения химических реакций, учитывая свойства железа и его соединений.

Шаг 1. Получение железа из оксида железа(III).
Оксид железа(III) $Fe_{2}O_{3}$ можно восстановить до чистого металла с помощью типичных восстановителей, таких как водород ($H_{2}$), угарный газ ($CO$) или алюминий ($Al$). Воспользуемся водородом при нагревании:
$Fe_{2}O_{3} + 3H_{2} \xrightarrow{t} 2Fe + 3H_{2}O$

Шаг 2. Взаимодействие железа с хлором (определение вещества X).
При взаимодействии железа с сильным окислителем — хлором ($Cl_{2}$) — железо всегда окисляется до степени окисления $+3$. Таким образом, вещество X — это хлорид железа(III) $FeCl_{3}$:
$2Fe + 3Cl_{2} \xrightarrow{t} 2FeCl_{3}$

Шаг 3. Получение гидроксида железа(III) из хлорида железа(III).
Чтобы из растворимой соли получить нерастворимое основание $Fe(OH)_{3}$, необходимо провести реакцию ионного обмена с растворимой щелочью (например, гидроксидом натрия $NaOH$ или гидроксидом калия $KOH$):
$FeCl_{3} + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_{3}\downarrow + 3NaCl$

Ответ:
1) $Fe_{2}O_{3} + 3H_{2} \rightarrow 2Fe + 3H_{2}O$
2) $2Fe + 3Cl_{2} \rightarrow 2FeCl_{3}$
3) $FeCl_{3} + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_{3} + 3NaCl$

Источник: ФИПИ