Номер 8, страница 174 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. В схеме превращений

$Fe \rightarrow X \rightarrow Fe(OH)_3$

веществу $X$ соответствует формула

1) $FeO$

2) $Fe_2O_3$

3) $FeCl_3$

4) $FeCl_2$

Решение

Проанализируем заданную схему химических превращений: $Fe \rightarrow X \rightarrow Fe(OH)_3$.

Конечным продуктом в этой цепи является гидроксид железа(III) — $Fe(OH)_3$. В данном соединении железо проявляет степень окисления +3. Следовательно, промежуточное вещество X, из которого получают $Fe(OH)_3$, также должно быть соединением железа со степенью окисления +3.

Рассмотрим предложенные варианты для вещества X:

1) $FeO$ — оксид железа(II), степень окисления железа +2.
2) $Fe_2O_3$ — оксид железа(III), степень окисления железа +3.
3) $FeCl_3$ — хлорид железа(III), степень окисления железа +3.
4) $FeCl_2$ — хлорид железа(II), степень окисления железа +2.

Сразу можно исключить варианты 1 ($FeO$) и 4 ($FeCl_2$), так как они содержат железо в степени окисления +2, а для получения $Fe(OH)_3$ необходимо соединение с железом в степени окисления +3.

Теперь выберем между вариантами 2 ($Fe_2O_3$) и 3 ($FeCl_3$). Для этого рассмотрим обе стадии превращения.

Если X — это $FeCl_3$:

1. Переход $Fe \rightarrow FeCl_3$. Эта реакция возможна при взаимодействии железа с сильным окислителем хлором:
$2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

2. Переход $FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3$. Эта реакция легко осуществима, так как $FeCl_3$ — растворимая соль. При добавлении к её раствору щёлочи (например, $NaOH$) выпадает бурый осадок гидроксида железа(III):
$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$

Эта цепочка превращений логична и осуществима в одну стадию на каждом шаге.

Если X — это $Fe_2O_3$:

1. Переход $Fe \rightarrow Fe_2O_3$. Реакция возможна при сгорании железа в кислороде:
$4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3$

2. Переход $Fe_2O_3 \rightarrow Fe(OH)_3$. Оксид железа(III) нерастворим в воде и не реагирует с ней напрямую с образованием гидроксида. Для осуществления этого превращения необходимо сначала перевести оксид в растворимую соль (например, с помощью кислоты: $Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$), а затем уже из соли получить гидроксид. Это делает данный переход непрямым, что не соответствует схеме.

Таким образом, наиболее подходящим веществом для X является хлорид железа(III).

Ответ: 3) $FeCl_3$