Номер 63, страница 198 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.63. Как осуществить следующие превращения?

$\mathrm{а}) \mathrm{KI}⟶{\mathrm{I}}_2⟶{\mathrm{НIO}}_3⟶{\mathrm{I}}_2{\mathrm{О}}_5⟶ {\mathrm{I}}_2$

$\mathrm{б}) \mathrm{КВг}⟶\mathrm{НВг}⟶{\mathrm{FeBr}}_2⟶{\mathrm{FeBr}}_3⟶\mathrm{AgBr}⟶{\mathrm{Br}}_2$

а) KI → I₂ → HIO₃ → I₂O₅ → I₂

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести следующие реакции:

1. Получение иода из иодида калия. Это можно сделать, окислив иодид-ионы. В качестве окислителя можно использовать более активный галоген, например, хлор. При пропускании газообразного хлора через раствор иодида калия выделяется свободный иод:

$2KI + Cl_2 \longrightarrow 2KCl + I_2$

2. Получение иодноватой кислоты из иода. Для этого необходимо окислить иод сильным окислителем. Например, можно пропустить хлор через водную суспензию иода. В этой реакции иод окисляется до степени окисления +5.

$I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \longrightarrow 2HIO_3\downarrow + 10HCl$

3. Получение оксида иода(V) из иодноватой кислоты. Оксид иода(V) (иодноватый ангидрид) является продуктом дегидратации иодноватой кислоты. Реакция происходит при осторожном нагревании кислоты примерно до 200°C.

$2HIO_3 \xrightarrow{t^\circ} I_2O_5 + H_2O$

4. Получение иода из оксида иода(V). Для этого нужно восстановить иод. Самый простой способ — термическое разложение оксида иода(V), которое происходит при температуре выше 290°C.

$2I_2O_5 \xrightarrow{t^\circ} 2I_2 + 5O_2\uparrow$

Ответ:

1. $2KI + Cl_2 \longrightarrow 2KCl + I_2$

2. $I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \longrightarrow 2HIO_3 + 10HCl$

3. $2HIO_3 \xrightarrow{t^\circ} I_2O_5 + H_2O$

4. $2I_2O_5 \xrightarrow{t^\circ} 2I_2 + 5O_2$

б) KBr → HBr → FeBr₂ → FeBr₃ → AgBr → Br₂

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести следующие реакции:

1. Получение бромоводорода из бромида калия. Для вытеснения бромоводорода из его соли используют сильную, но нелетучую и не являющуюся сильным окислителем кислоту, например, концентрированную ортофосфорную кислоту, при нагревании твердых реагентов.

$KBr(тв.) + H_3PO_4(конц.) \xrightarrow{t^\circ} KH_2PO_4 + HBr\uparrow$

2. Получение бромида железа(II) из бромоводорода. Бромоводородную кислоту (раствор HBr в воде) вводят в реакцию с металлическим железом. Железо, как более активный металл, вытесняет водород из кислоты, образуя соль железа(II).

$Fe + 2HBr \longrightarrow FeBr_2 + H_2\uparrow$

3. Получение бромида железа(III) из бромида железа(II). Для этого необходимо окислить железо со степени окисления +2 до +3. Это можно сделать, пропуская бром через раствор бромида железа(II).

$2FeBr_2 + Br_2 \longrightarrow 2FeBr_3$

4. Получение бромида серебра из бромида железа(III). Это реакция ионного обмена в растворе. К раствору бромида железа(III) добавляют раствор растворимой соли серебра, например, нитрата серебра. Бромид серебра выпадает в виде нерастворимого осадка светло-желтого цвета.

$FeBr_3 + 3AgNO_3 \longrightarrow 3AgBr\downarrow + Fe(NO_3)_3$

5. Получение брома из бромида серебра. Бром можно получить, вытеснив его из соли более активным галогеном, например, хлором. Хлор окисляет бромид-ионы до свободного брома.

$2AgBr + Cl_2 \longrightarrow 2AgCl\downarrow + Br_2$

Ответ:

1. $KBr + H_3PO_4 \xrightarrow{t^\circ} KH_2PO_4 + HBr$

2. $Fe + 2HBr \longrightarrow FeBr_2 + H_2$

3. $2FeBr_2 + Br_2 \longrightarrow 2FeBr_3$

4. $FeBr_3 + 3AgNO_3 \longrightarrow 3AgBr\downarrow + Fe(NO_3)_3$

5. $2AgBr + Cl_2 \longrightarrow 2AgCl + Br_2$