Номер 1, страница 48 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II

1. Запишите несколько уравнений реакций, с помощью которых можно получить хлорид железа(III). Реакции с участием электролитов запишите в ионной форме, в окислительно-восстановительных реакциях расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса.

Решение

Хлорид железа(III) ($FeCl_3$) можно получить несколькими способами. Рассмотрим три из них, включая реакции ионного обмена и окислительно-восстановительные реакции.

1. Прямой синтез: взаимодействие железа с хлором

Это окислительно-восстановительная реакция. Железо окисляется, а хлор восстанавливается.

Молекулярное уравнение реакции:

$2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

Составим электронный баланс для расстановки коэффициентов:

$Fe^0 - 3e^- \rightarrow Fe^{+3}$ | 2 (процесс окисления, $Fe$ - восстановитель)

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 3 (процесс восстановления, $Cl_2$ - окислитель)

Эта реакция протекает между твердым веществом и газом, без участия электролитов в качестве исходных веществ, поэтому ионная форма для нее не записывается.

Ответ: $2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2FeCl_3$.

2. Взаимодействие оксида железа(III) с соляной кислотой

Это реакция ионного обмена между основным оксидом и кислотой. Так как в реакции участвуют электролиты (соляная кислота и образующаяся соль), запишем ее в ионной форме.

Молекулярное уравнение реакции:

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

Полное ионное уравнение (учитывая, что $Fe_2O_3$ - нерастворимый оксид, $HCl$ - сильная кислота, $FeCl_3$ - растворимая соль, $H_2O$ - слабый электролит):

$Fe_2O_3(тв) + 6H^+ + 6Cl^- \rightarrow 2Fe^{3+} + 6Cl^- + 3H_2O$

Сокращенное ионное уравнение (исключаем ионы-наблюдатели $Cl^-$):

$Fe_2O_3(тв) + 6H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 3H_2O$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O$; Сокращенное ионное уравнение: $Fe_2O_3 + 6H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 3H_2O$.

3. Окисление хлорида железа(II) хлором

Это окислительно-восстановительная реакция, в которой железо в степени окисления +2 окисляется до +3 более сильным окислителем - хлором.

Молекулярное уравнение реакции:

$2FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

Составим электронный баланс:

$Fe^{+2} - 1e^- \rightarrow Fe^{+3}$ | 2 (процесс окисления, $Fe^{+2}$ - восстановитель)

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 1 (процесс восстановления, $Cl_2$ - окислитель)

Так как исходная и конечная соли железа являются растворимыми электролитами, запишем ионные уравнения.

Полное ионное уравнение:

$2Fe^{2+} + 4Cl^- + Cl_2 \rightarrow 2Fe^{3+} + 6Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение (исключаем 4 иона $Cl^-$ с каждой стороны):

$2Fe^{2+} + Cl_2 \rightarrow 2Fe^{3+} + 2Cl^-$

Ответ: Молекулярное уравнение: $2FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$; Сокращенное ионное уравнение: $2Fe^{2+} + Cl_2 \rightarrow 2Fe^{3+} + 2Cl^-$.