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

К списку заданий

#66974Задание №21ФИПИ

Генетическая связь

Дана схема превращений:

$F e_{2} O_{3} \rightarrow X \rightarrow F e C l_{2} \rightarrow F e \left(\left(\right. O H \left.\right)\right)_{2}$

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения.

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить три уравнения химических реакций, учитывая степени окисления железа в каждом соединении.

Шаг 1. Превращение $Fe_{2}O_{3} \rightarrow X$ .
В исходном оксиде железо находится в степени окисления $+3$ . В конечном продукте цепочки (хлориде железа (II)) железо имеет степень окисления $+2$ . Следовательно, на первом этапе нам нужно восстановить железо или получить промежуточное соединение. Самый логичный путь — восстановить оксид железа (III) до чистого железа ( $X = Fe$ ) с помощью водорода, угарного газа или алюминия при нагревании.
$Fe_{2}O_{3} + 3H_{2} \xrightarrow{t} 2Fe + 3H_{2}O$

Шаг 2. Превращение $X \rightarrow FeCl_{2}$ .
Теперь из чистого железа ( $X$ ) нужно получить хлорид железа (II). Важно помнить, что при реакции железа с хлором ( $Cl_{2}$ ) образуется хлорид железа (III). Чтобы получить соль именно двухвалентного железа, нужно использовать соляную кислоту ( $HCl$ ).
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2} \uparrow$

Шаг 3. Превращение $FeCl_{2} \rightarrow Fe(OH)_{2}$ .
Для получения нерастворимого основания (гидроксида железа (II)) из растворимой соли необходимо провести реакцию ионного обмена со щелочью (например, гидроксидом натрия или калия).
$FeCl_{2} + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_{2} \downarrow + 2NaCl$

Ответ:
1) $Fe_{2}O_{3} + 3H_{2} \xrightarrow{t} 2Fe + 3H_{2}O$
2) $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2} \uparrow$
3) $FeCl_{2} + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_{2} \downarrow + 2NaCl$

Источник: ФИПИ