Страница 133 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

6. Соединения железа в степени окисления +3.

1) Оксид железа(III) $Fe_2O_3$ – амфотерный оксид:

а) $H_2SO_4$ + $Fe_2O_3$ = ___________ + ___________

б) $NaOH$ + $Fe_2O_3$ $\overset{t}{=}$ ___________ + ___________

2) Гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$ – нерастворимое основание:

а) $HCl$ + $Fe(OH)_3$ = ___________ + ___________

б) $Fe(OH)_3$ $\overset{t}{=}$ ___________

Получение $Fe(OH)_3$

а) окислением $Fe(OH)_2$:

$Fe(OH)_2$ + $O_2$ + $H_2O$ $\rightarrow$ $Fe(OH)_3$

Расставьте коэффициенты в схеме реакции с помощью метода электронного баланса:

б) реакцией обмена:

$NaOH$ + $FeCl_3$ = ___________ + ___________

3) Хлорид железа(III) — сильный восстановитель:

Fe + $FeCl_3$ = ___________

Cu + $FeCl_3$ = ___________ + ___________

4) Реактивы на ионы $Fe^{3+}$:

а) жёлтая кровяная соль (пример уравнения):

(выпадает осадок ___________ цвета);

б) роданид калия (пример уравнения):

(выпадает осадок ___________ цвета).

6. Соединения железа в степени окисления +3.

1) Оксид железа(III) $Fe_2O_3$ — амфотерный оксид:

а) Оксид железа(III) реагирует с серной кислотой как основной оксид с образованием соли и воды.

$Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 = Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

Ответ: $Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$.

б) При сплавлении оксид железа(III) проявляет кислотные свойства, реагируя со щелочью с образованием феррита натрия и воды.

$Fe_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaFeO_2 + H_2O$

Ответ: $2NaFeO_2 + H_2O$.

2) Гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$ — нерастворимое основание:

а) Гидроксид железа(III) реагирует с соляной кислотой в реакции нейтрализации, образуя соль и воду.

$Fe(OH)_3 + 3HCl = FeCl_3 + 3H_2O$

Ответ: $FeCl_3 + 3H_2O$.

б) При нагревании гидроксид железа(III) разлагается на оксид железа(III) и воду.

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

Ответ: $Fe_2O_3 + 3H_2O$.

Получение $Fe(OH)_3$

а) окислением $Fe(OH)_2$:

Решение:

Для расстановки коэффициентов в уравнении $Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O \rightarrow Fe(OH)_3$ используем метод электронного баланса.

Определяем степени окисления элементов, которые их изменяют:

$Fe^{+2}(OH)_2 + O_2^{0} + H_2O \rightarrow Fe^{+3}(OH)_3$

Составляем полуреакции окисления и восстановления:

$Fe^{+2} - 1e^- \rightarrow Fe^{+3}$ | 4 (железо является восстановителем)

$O_2^{0} + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 (кислород является окислителем)

Наименьшее общее кратное для числа отданных и принятых электронов равно 4. Ставим коэффициент 4 перед соединениями железа и 1 (не пишется) перед кислородом.

$4Fe(OH)_2 + O_2 + H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

Уравниваем количество атомов водорода и кислорода, подбирая коэффициент для воды. Справа 12 атомов H и 12 атомов O. Слева (без учета воды) 8 атомов H и 10 атомов O. Следовательно, необходимо добавить 4 атома H и 2 атома O, что соответствует 2 молекулам воды.

$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

Ответ: $4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$.

б) реакцией обмена:

Гидроксид железа(III) можно получить реакцией обмена между растворимой солью железа(III) и щелочью. В результате выпадает бурый осадок $Fe(OH)_3$.

$FeCl_3 + 3NaOH = Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$

Ответ: $Fe(OH)_3 + 3NaCl$.

3) Хлорид железа(III) — сильный окислитель:

Ион $Fe^{3+}$ является сильным окислителем, способным окислять металлы, стоящие правее железа в ряду напряжений, а также само железо.

$Fe + 2FeCl_3 = 3FeCl_2$

Ответ: $3FeCl_2$.

$Cu + 2FeCl_3 = CuCl_2 + 2FeCl_2$

Ответ: $CuCl_2 + 2FeCl_2$.

4) Реактивы на ионы $Fe^{3+}$:

а) жёлтая кровяная соль (пример уравнения):

Качественной реакцией на ион $Fe^{3+}$ является его взаимодействие с гексацианоферратом(II) калия (жёлтой кровяной солью) $K_4[Fe(CN)_6]$, в результате чего образуется тёмно-синий осадок "берлинской лазури".

$4FeCl_3 + 3K_4[Fe(CN)_6] = Fe_4[Fe(CN)_6]_3\downarrow + 12KCl$

(выпадает осадок тёмно-синего цвета);

Ответ: $Fe_4[Fe(CN)_6]_3\downarrow + 12KCl$; осадок тёмно-синего цвета.

б) роданид калия (пример уравнения):

При взаимодействии ионов $Fe^{3+}$ с роданид-ионами $SCN^-$ (например, из раствора роданида калия $KSCN$) образуется комплексное соединение интенсивного кроваво-красного цвета. Реакция очень чувствительна.

$FeCl_3 + 3KSCN = Fe(SCN)_3 + 3KCl$

(образуется раствор кроваво-красного цвета).

Ответ: $Fe(SCN)_3 + 3KCl$; образуется раствор кроваво-красного цвета.