Номер 10, страница 413 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 8. Металлы. Параграф 57. Железо - номер 10, страница 413.

Условие.

10. Составьте уравнения реакции, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

a) $FeS_2$ → $Fe_2O_3$ → $K_2FeO_4$ → $FeCl_2$ → $K_4[Fe(CN)_6]$ → $Cu_2[Fe(CN)_6]$

б) $Fe_2(SO_4)_3$ → $Fe(OH)_3$ → $Fe_2O_3$ → $FeCl_3$ → $FeCl_2$ → $Fe(NO_3)_3$

Решение.

Решение 2.

a) Решение:

1. Первая реакция — обжиг пирита (дисульфида железа(II)) в избытке кислорода для получения оксида железа(III):

$4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 8SO_2\uparrow$

2. Вторая реакция — получение феррата(VI) калия путём окисления оксида железа(III) сильным окислителем, таким как хлор, в расплаве щёлочи:

$Fe_2O_3 + 3Cl_2 + 10KOH \xrightarrow{сплавление} 2K_2FeO_4 + 6KCl + 5H_2O$

3. Третья реакция — восстановление феррата(VI) калия до хлорида железа(II) в концентрированной соляной кислоте. Феррат(VI) является сильным окислителем и окисляет хлорид-ионы до свободного хлора:

$K_2FeO_4 + 8HCl(\text{конц.}) \rightarrow FeCl_2 + 2KCl + 2Cl_2\uparrow + 4H_2O$

4. Четвёртая реакция — образование комплексной соли, гексацианоферрата(II) калия (жёлтая кровяная соль), при взаимодействии хлорида железа(II) с избытком цианида калия:

$FeCl_2 + 6KCN \rightarrow K_4[Fe(CN)_6] + 2KCl$

5. Пятая реакция — получение красно-бурого осадка гексацианоферрата(II) меди(II) в результате реакции ионного обмена между жёлтой кровяной солью и растворимой солью меди(II), например, сульфатом меди(II):

$K_4[Fe(CN)_6] + 2CuSO_4 \rightarrow Cu_2[Fe(CN)_6]\downarrow + 2K_2SO_4$

Ответ:

1) $4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 8SO_2\uparrow$

2) $Fe_2O_3 + 3Cl_2 + 10KOH \xrightarrow{сплавление} 2K_2FeO_4 + 6KCl + 5H_2O$

3) $K_2FeO_4 + 8HCl(\text{конц.}) \rightarrow FeCl_2 + 2KCl + 2Cl_2\uparrow + 4H_2O$

4) $FeCl_2 + 6KCN \rightarrow K_4[Fe(CN)_6] + 2KCl$

5) $K_4[Fe(CN)_6] + 2CuSO_4 \rightarrow Cu_2[Fe(CN)_6]\downarrow + 2K_2SO_4$

б) Решение:

1. Первая реакция — получение гидроксида железа(III) в виде бурого осадка при реакции сульфата железа(III) с раствором щёлочи:

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

2. Вторая реакция — термическое разложение гидроксида железа(III) при нагревании с образованием оксида железа(III) и воды:

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

3. Третья реакция — взаимодействие основного оксида железа(III) с соляной кислотой с образованием соли, хлорида железа(III), и воды:

$Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$

4. Четвёртая реакция — восстановление хлорида железа(III) до хлорида железа(II) с помощью металлического железа:

$2FeCl_3 + Fe \rightarrow 3FeCl_2$

5. Пятая реакция — получение нитрата железа(III) из хлорида железа(II). Для этого железо(II) окисляют до железа(III) с помощью концентрированной азотной кислоты, которая является и окислителем, и источником нитрат-ионов:

$FeCl_2 + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO_2\uparrow + 2HCl\uparrow + H_2O$

Ответ:

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

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

3) $Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$

4) $2FeCl_3 + Fe \rightarrow 3FeCl_2$

5) $FeCl_2 + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO_2\uparrow + 2HCl\uparrow + H_2O$