Номер 14, страница 211 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 44. Соединения железа. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 14, страница 211.

Условие.

14. Напишите уравнения реакции, соответствующие схемам превращений:

a) $Fe \rightarrow FeS \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3$;

б) $Fe \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 \rightarrow Fe \rightarrow Fe_3O_4$;

в) $FeCO_3 \rightarrow FeSO_4 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 \rightarrow NaFeO_2$.

Решение.

Решение 2.

а) $Fe \rightarrow FeS \rightarrow FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3$

Решение

1. Получение сульфида железа(II) из простых веществ при нагревании:

$Fe + S \xrightarrow{t} FeS$

2. Реакция сульфида железа(II) с соляной кислотой с образованием хлорида железа(II):

$FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow$

3. Получение гидроксида железа(II) реакцией обмена между хлоридом железа(II) и щёлочью:

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

4. Окисление гидроксида железа(II) кислородом воздуха в присутствии воды до гидроксида железа(III):

$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow$

5. Реакция нейтрализации гидроксида железа(III) соляной кислотой с образованием хлорида железа(III):

$Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

6. Получение нитрата железа(III) в реакции обмена с нитратом серебра, что приводит к выпадению осадка хлорида серебра:

$FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3AgCl \downarrow$

Ответ:

$Fe + S \xrightarrow{t} FeS$

$FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow$

$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \downarrow$

$Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

$FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3AgCl \downarrow$

б) $Fe \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 \rightarrow Fe \rightarrow Fe_3O_4$

Решение

1. Окисление железа концентрированной серной кислотой при нагревании до сульфата железа(III):

$2Fe + 6H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 \uparrow + 6H_2O$

2. Получение гидроксида железа(III) в виде осадка при реакции сульфата железа(III) со щёлочью:

$Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$

3. Термическое разложение гидроксида железа(III) до оксида железа(III):

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O$

4. Восстановление железа из его оксида угарным газом (доменный процесс):

$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2 \uparrow$

5. Окисление железа кислородом при высокой температуре с образованием железной окалины (смешанного оксида железа(II, III)):

$3Fe + 2O_2 \xrightarrow{t} Fe_3O_4$

Ответ:

$2Fe + 6H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t} Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 \uparrow + 6H_2O$

$Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3 \downarrow + 3Na_2SO_4$

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O$

$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2 \uparrow$

$3Fe + 2O_2 \xrightarrow{t} Fe_3O_4$

в) $FeCO_3 \rightarrow FeSO_4 \rightarrow FeCl_2 \rightarrow FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3 \rightarrow NaFeO_2$

Решение

1. Реакция карбоната железа(II) с серной кислотой с образованием сульфата железа(II):

$FeCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O + CO_2 \uparrow$

2. Получение хлорида железа(II) реакцией обмена с хлоридом бария, который образует нерастворимый сульфат бария:

$FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4 \downarrow$

3. Окисление хлорида железа(II) до хлорида железа(III) с помощью газообразного хлора:

$2FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

4. Получение гидроксида железа(III) в реакции со щёлочью:

$FeCl_3 + 3KOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3KCl$

5. Термическое разложение гидроксида железа(III) до оксида железа(III):

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O$

6. Сплавление оксида железа(III) с твёрдой щёлочью (гидроксидом натрия) с образованием феррита натрия:

$Fe_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{сплавление} 2NaFeO_2 + H_2O$

Ответ:

$FeCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O + CO_2 \uparrow$

$FeSO_4 + BaCl_2 \rightarrow FeCl_2 + BaSO_4 \downarrow$

$2FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

$FeCl_3 + 3KOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3KCl$

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O$

$Fe_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{сплавление} 2NaFeO_2 + H_2O$