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 степени окисления железа и свойства его соединений.

Шаг 1. Превращение $FeCl_{2} \rightarrow FeCl_{3}$
В этом превращении степень окисления железа повышается с $+2$ до $+3$. Это окислительно-восстановительная реакция. Проще всего осуществить её, пропустив газообразный хлор через раствор хлорида железа (II). Хлор является сильным окислителем:
$2FeCl_{2} + Cl_{2} \rightarrow 2FeCl_{3}$

Шаг 2. Превращение $FeCl_{3} \rightarrow X$
Нам нужно получить оксид железа (III) ($Fe_{2}O_{3}$) из вещества $X$. Известно, что оксиды металлов часто получают путём термического разложения их нерастворимых гидроксидов. Следовательно, вещество $X$ — это гидроксид железа (III), то есть $Fe(OH)_{3}$.
Чтобы получить его из хлорида, проведём реакцию ионного обмена с любой растворимой щёлочью (например, гидроксидом натрия):
$FeCl_{3} + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_{3} \downarrow + 3NaCl$
В результате выпадает бурый осадок гидроксида железа (III).

Шаг 3. Превращение $X \rightarrow Fe_{2}O_{3}$
Как было отмечено выше, нерастворимые основания при нагревании разлагаются на соответствующий оксид и воду. Нагреем полученный осадок $Fe(OH)_{3}$:
$2Fe(OH)_{3} \xrightarrow{t} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O$

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

Источник: ФИПИ