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, определив промежуточное вещество $X$.

Шаг 1. Превращение $Fe(OH)_{3} \rightarrow Fe_{2}O_{3}$.
Гидроксид железа(III) — это нерастворимое основание. При нагревании такие основания разлагаются на соответствующий оксид металла и воду. Железо в исходном веществе имеет степень окисления $+3$, она сохраняется и в оксиде.
$2Fe(OH)_{3} \xrightarrow{t} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O$

Шаг 2. Превращение $Fe_{2}O_{3} \xrightarrow{+H_{2}SO_{4}} X$.
Оксид железа(III) является основным оксидом (с амфотерными свойствами). При взаимодействии с серной кислотой происходит реакция обмена, в результате которой образуются соль и вода. Так как в оксиде железо имеет степень окисления $+3$, образуется сульфат железа(III). Следовательно, вещество $X$ — это $Fe_{2}(SO_{4})_{3}$.
$Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$

Шаг 3. Превращение $X \rightarrow BaSO_{4}$.
Теперь нам нужно из растворимого сульфата железа(III) получить нерастворимый сульфат бария. Для этого необходимо добавить растворимую соль бария (например, хлорид бария $BaCl_{2}$ или нитрат бария $Ba(NO_{3})_{2}$). Произойдёт реакция ионного обмена, в результате которой выпадет белый кристаллический осадок сульфата бария.
$Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3BaCl_{2} \rightarrow 3BaSO_{4}\downarrow + 2FeCl_{3}$

Ответ:
1) $2Fe(OH)_{3} \xrightarrow{t} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O$
2) $Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$
3) $Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3BaCl_{2} \rightarrow 3BaSO_{4} + 2FeCl_{3}$

Источник: ФИПИ