Номер 3, страница 210 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 44. Соединения железа. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 3, страница 210.

Условие.

3. В трёх пробирках без этикеток находятся порошки оксида железа(III), оксида железа(II) и оксида меди(II). Как распознать содержимое каждой пробирки при помощи всего одного реактива? Напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Три пробирки с порошками: оксид железа(III) ($Fe_2O_3$), оксид железа(II) ($FeO$), оксид меди(II) ($CuO$).

Решение:

Для того чтобы распознать содержимое каждой пробирки с помощью всего одного реактива, можно использовать раствор сильной кислоты, например, разбавленную серную кислоту ($H_2SO_4$). Выбор этого реактива обусловлен тем, что все три оксида металла будут с ним взаимодействовать, образуя соли, водные растворы которых имеют разную, характерную окраску.

План распознавания:

1. Визуальный осмотр. Оксид железа(III) ($Fe_2O_3$) — это порошок красно-бурого цвета («ржавчина»). Оксид железа(II) ($FeO$) и оксид меди(II) ($CuO$) — порошки черного цвета. Таким образом, мы можем сразу определить пробирку с $Fe_2O_3$.

2. Химический анализ. Для подтверждения и для различения двух черных порошков добавим в каждую пробирку раствор серной кислоты. При этом будут наблюдаться следующие явления:

• В пробирке с оксидом железа(III) ($Fe_2O_3$) красно-бурый порошок растворится, образуя сульфат железа(III) — раствор желто-коричневого цвета.
  Уравнение реакции:
  $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
• В одной из пробирок с черным порошком, где находится оксид железа(II) ($FeO$), порошок растворится с образованием сульфата железа(II) — раствора бледно-зеленого цвета.
  Уравнение реакции:
  $FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O$
• В другой пробирке с черным порошком, где находится оксид меди(II) ($CuO$), порошок растворится с образованием сульфата меди(II) — раствора характерного голубого или синего цвета.
  Уравнение реакции:
  $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

Таким образом, по цвету исходного вещества и по цвету полученного раствора можно однозначно идентифицировать содержимое каждой из трех пробирок.

Ответ: В качестве единственного реактива следует использовать раствор сильной кислоты, например, серной ($H_2SO_4$). При добавлении кислоты к порошкам произойдут следующие изменения: 1) красно-бурый порошок ($Fe_2O_3$) растворится с образованием желто-коричневого раствора; 2) один из черных порошков ($FeO$) растворится с образованием бледно-зеленого раствора; 3) второй черный порошок ($CuO$) растворится с образованием раствора голубого цвета.