Лабораторный опыт, страница 175 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 7. Металлы. Параграф 49. Соединения железа. Вопросы в начале параграфа - страница 175.

Условие.

Лабораторный опыт. Качественные реакции на ионы Fe²⁺ и Fe³⁺

1) Налейте в пробирку 2–3 мл свежеприготовленного раствора сульфата железа(II) и добавьте немного раствора гидроксида натрия:

$FeCl_2 + 2NaOH = Fe(OH)_2\downarrow + 2NaCl$

$Fe^{2+} + 2Cl^{-} + 2Na^{+} + 2OH^{-} = Fe(OH)_2\downarrow + 2Na^{+} + 2Cl^{-}$

$Fe^{2+} + 2OH^{-} = Fe(OH)_2\downarrow$

● Отметьте цвет полученного осадка.

2) Налейте в пробирку 2–3 мл раствора хлорида железа(III) и добавьте немного раствора гидроксида калия:

$Fe_2(SO_4)_3 + 6KOH = 2Fe(OH)_3\downarrow + 3K_2SO_4$

$2Fe^{3+} + 6OH^{-} = 2Fe(OH)_3\downarrow$

$Fe^{3+} + 3OH^{-} = Fe(OH)_3\downarrow$

● Отметьте цвет полученного осадка.

Решение.

Решение 2.

1) Налейте в пробирку 2–3 мл свежеприготовленного раствора сульфата железа(II) и добавьте немного раствора гидроксида натрия:

Решение

При смешивании раствора сульфата железа(II) ($FeSO_4$) и раствора гидроксида натрия ($NaOH$) происходит реакция ионного обмена. Эта реакция является качественной на ион железа $Fe^{2+}$, так как в результате образуется нерастворимое основание — гидроксид железа(II) ($Fe(OH)_2$), которое выпадает в виде осадка.

Запишем уравнения реакции:

Молекулярное уравнение: $FeSO_4 + 2NaOH = Fe(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

Полное ионное уравнение: $Fe^{2+} + SO_4^{2-} + 2Na^+ + 2OH^- = Fe(OH)_2\downarrow + 2Na^+ + SO_4^{2-}$

Сокращенное ионное уравнение: $Fe^{2+} + 2OH^- = Fe(OH)_2\downarrow$

При проведении опыта наблюдается образование осадка грязно-зеленого (серо-зеленого) цвета. Важно, что раствор сульфата железа(II) должен быть свежеприготовленным, так как на воздухе ионы $Fe^{2+}$ легко окисляются до ионов $Fe^{3+}$, и тогда осадок будет иметь бурую окраску из-за примеси $Fe(OH)_3$.

Ответ: образуется осадок грязно-зеленого цвета.

2) Налейте в пробирку 2–3 мл раствора хлорида железа(III) и добавьте немного раствора гидроксида калия:

Решение

При добавлении раствора гидроксида калия ($KOH$) к раствору хлорида железа(III) ($FeCl_3$) протекает реакция ионного обмена. Качественной реакцией на ион железа $Fe^{3+}$ является образование нерастворимого основания — гидроксида железа(III) ($Fe(OH)_3$), выпадающего в виде осадка.

Запишем уравнения реакции:

Молекулярное уравнение: $FeCl_3 + 3KOH = Fe(OH)_3\downarrow + 3KCl$

Полное ионное уравнение: $Fe^{3+} + 3Cl^- + 3K^+ + 3OH^- = Fe(OH)_3\downarrow + 3K^+ + 3Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение: $Fe^{3+} + 3OH^- = Fe(OH)_3\downarrow$

В результате реакции наблюдается выпадение объемистого студенистого осадка бурого (красно-бурого) цвета.

Ответ: образуется осадок бурого (красно-бурого) цвета.