Номер 60, страница 109 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

10. Металлы. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 60, страница 109.

Условие.

60. Соль A образована двумя химическими элементами, при обжиге её на воздухе образуются два оксида: B — твёрдый, бурого цвета, и газообразный. Оксид B вступает в реакцию замещения с серебристо-белым металлом C (при нагревании). Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

1. Проанализируем условия задачи для идентификации веществ.

Соль А образована двумя химическими элементами, то есть является бинарным соединением. При обжиге (реакция с кислородом $O_2$ при высокой температуре) соли А образуется два оксида. Один из продуктов, вещество В, — это твёрдый оксид бурого цвета. Наиболее известным веществом с такими свойствами в школьном курсе химии является оксид железа(III), $Fe_2O_3$. Это позволяет предположить, что соль А является соединением железа, а вещество В — это $Fe_2O_3$.

Второй продукт обжига — газообразный оксид. Если соль А содержит железо, то второй элемент — это неметалл, оксид которого является газом. Реакция обжига характерна для сульфидов. Если предположить, что второй элемент — это сера (S), то при обжиге сульфида железа будет образовываться оксид серы(IV) $SO_2$, который является газом. Таким образом, соль А — это сульфид железа. Наиболее распространенным природным сульфидом железа является пирит (железный колчедан), формула которого $FeS_2$.

Итак, вещество А — это дисульфид железа(II), $FeS_2$. Уравнение реакции обжига:

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

Вещество В, оксид железа(III) ($Fe_2O_3$), вступает в реакцию замещения с серебристо-белым металлом С при нагревании. Это типичная реакция металлотермии, в которой более активный металл вытесняет менее активный из его оксида. Алюминий ($Al$) — это активный металл серебристо-белого цвета, который широко используется для восстановления железа из его оксидов (алюмотермия). Следовательно, вещество С — это алюминий.

Уравнение реакции замещения:

$Fe_2O_3 + 2Al \xrightarrow{t} 2Fe + Al_2O_3$

Все условия задачи выполнены: соль А ($FeS_2$) состоит из двух элементов, при ее обжиге образуется твердый бурый оксид B ($Fe_2O_3$) и газообразный оксид ($SO_2$), а оксид B реагирует с серебристо-белым металлом C ($Al$).

Ответ: Вещество А — дисульфид железа(II) ($FeS_2$), вещество B — оксид железа(III) ($Fe_2O_3$), вещество С — алюминий ($Al$).
Уравнения реакций:
$4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$
$Fe_2O_3 + 2Al \xrightarrow{t} 2Fe + Al_2O_3$