Номер 8, страница 154 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. В генетическом ряду $Fe \rightarrow X \rightarrow FeSO_4$ веществом $X$ является

1) гидроксид меди(II)

2) оксид железа(II)

3) оксид железа(II)

4) серная кислота

Решение

Рассмотрим предложенную цепочку химических превращений (генетический ряд):

$Fe \rightarrow X \rightarrow FeSO_4$

Нам необходимо определить, каким веществом является промежуточное соединение X.

1. Анализ исходных веществ и продуктов.

Начальное вещество – железо ($Fe$), простое вещество, металл. Конечное вещество – сульфат железа(II) ($FeSO_4$), соль, в которой железо имеет степень окисления +2.

2. Определение природы вещества X.

Поскольку вещество X получается из железа, оно должно быть соединением железа. Это позволяет сразу исключить варианты, не содержащие железо:

• 1) гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) – соединение меди.
• 4) серная кислота ($H_2SO_4$) – не содержит железа.

Таким образом, вещество X может быть либо оксидом железа(II), либо оксидом железа(III).

3. Анализ оставшихся вариантов.

Вариант 2: оксид железа(II) ($FeO$)

Проверим, возможна ли такая цепочка превращений:

Первый этап: $Fe \rightarrow FeO$. Железо может быть окислено до оксида железа(II), например, при нагревании с недостатком кислорода:

$2Fe + O_2 \xrightarrow{t} 2FeO$

Второй этап: $FeO \rightarrow FeSO_4$. Оксид железа(II) является основным оксидом и реагирует с кислотами с образованием соли и воды. При реакции с серной кислотой образуется сульфат железа(II):

$FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O$

В этой реакции степень окисления железа (+2) не изменяется. Эта цепочка превращений химически корректна.

Вариант 3: оксид железа(III) ($Fe_2O_3$)

Проверим эту возможность:

Первый этап: $Fe \rightarrow Fe_2O_3$. Железо легко окисляется до оксида железа(III) при горении на воздухе:

$4Fe + 3O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3$

Второй этап: $Fe_2O_3 \rightarrow FeSO_4$. Оксид железа(III) – амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. При реакции с серной кислотой он образует сульфат железа(III), а не (II), так как реакция не является окислительно-восстановительной и степень окисления железа (+3) сохраняется:

$Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

Полученный продукт – сульфат железа(III) ($Fe_2(SO_4)_3$), что не соответствует конечному продукту в условии задачи ($FeSO_4$).

4. Вывод.

Единственным веществом из предложенных вариантов, которое логично вписывается в данную генетическую цепочку, является оксид железа(II).

Ответ: 2