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 соединений железа.

Шаг 1. Получение хлорида железа(II) из сульфида железа(II).
Сульфид железа(II) $FeS$ — это нерастворимая в воде соль, которая легко взаимодействует с сильными кислотами. Чтобы получить хлорид железа(II) $FeCl_{2}$, добавим соляную кислоту $HCl$. В ходе реакции выделяется газ сероводород $H_{2}S$:
$FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}S \uparrow$

Шаг 2. Определение вещества X и его получение.
По схеме из вещества $X$ нужно получить гидроксид железа(II) $Fe(OH)_{2}$. Гидроксиды металлов обычно получают при взаимодействии растворимой соли с щелочью. Значит, вещество $X$ должно быть растворимой солью железа(II). Поскольку в первом шаге мы уже получили $FeCl_{2}$, который является растворимой солью, логично предположить, что $X$ — это и есть $FeCl_{2}$, либо другое растворимое соединение. Однако в стандартных цепочках ОГЭ под $X$ часто подразумевается промежуточный продукт.
Посмотрим на схему внимательнее: $FeCl_{2} \rightarrow X \rightarrow Fe(OH)_{2}$. Чтобы превращение имело смысл, мы можем перевести хлорид в другую растворимую соль, например, нитрат железа(II), или же (что чаще встречается в таких заданиях) $X$ — это и есть целевая соль для осаждения. Если допустить, что $X$ — это нитрат железа(II) $Fe(NO_{3})_{2}$, то реакция будет выглядеть так:
$FeCl_{2} + 2AgNO_{3} \rightarrow Fe(NO_{3})_{2} + 2AgCl \downarrow$
Таким образом, вещество $X$ — это $Fe(NO_{3})_{2}$.

Шаг 3. Получение гидроксида железа(II).
Теперь из полученной соли $Fe(NO_{3})_{2}$ (вещество $X$) получим нерастворимое основание $Fe(OH)_{2}$. Для этого добавим раствор щелочи, например, гидроксид натрия $NaOH$:
$Fe(NO_{3})_{2} + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_{2} \downarrow + 2NaNO_{3}$

Примечание: Если в условии подразумевается кратчайший путь, то $X$ может быть просто повторным указанием на состояние вещества в растворе, но по правилам цепочек мы должны совершить превращение. Выше предложен логичный химический путь через замену аниона.

Ответ:
1) $FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}S \uparrow$
2) $FeCl_{2} + 2AgNO_{3} \rightarrow Fe(NO_{3})_{2} + 2AgCl \downarrow$
3) $Fe(NO_{3})_{2} + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_{2} \downarrow + 2NaNO_{3}$

Источник: ФИПИ