Номер 8, страница 274 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Составьте уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$ \text{Fe} \to \text{FeCl}_3 \to \text{Fe}(\text{OH})_3 \to \text{Fe}_2\text{O}_3 \to \text{Fe} \to \text{FeCl}_2 \to \text{Fe}(\text{OH})_2 \to \text{Fe}(\text{OH})_3. $

Решение

$Fe \rightarrow FeCl_3$

Для получения хлорида железа(III) из чистого железа необходимо провести реакцию с сильным окислителем, таким как газообразный хлор, при нагревании. Железо окисляется до степени окисления +3.

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

$FeCl_3 \rightarrow Fe(OH)_3$

Гидроксид железа(III) является нерастворимым в воде основанием. Его можно получить в результате реакции ионного обмена, добавив к раствору хлорида железа(III) раствор щелочи, например, гидроксида натрия. В результате реакции выпадает объемистый бурый осадок.

Ответ: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

$Fe(OH)_3 \rightarrow Fe_2O_3$

Оксид железа(III) можно получить путем термического разложения гидроксида железа(III). При прокаливании гидроксид разлагается на соответствующий оксид и воду.

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

$Fe_2O_3 \rightarrow Fe$

Восстановление железа из его оксида является промышленным способом получения металла (металлургия). В качестве восстановителей при высоких температурах могут выступать углерод (кокс), угарный газ (CO) или водород.

Ответ: $Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2$

$Fe \rightarrow FeCl_2$

Хлорид железа(II) образуется при взаимодействии железа с кислотами-неокислителями, например, с соляной кислотой. В этой реакции железо окисляется до степени окисления +2 и вытесняет водород из кислоты.

Ответ: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

$FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2$

Гидроксид железа(II) — нерастворимое основание, которое получают по реакции обмена между растворимой солью железа(II) и щелочью. Образуется осадок белого цвета, который на воздухе быстро зеленеет.

Ответ: $FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

$Fe(OH)_2 \rightarrow Fe(OH)_3$

Гидроксид железа(II) является неустойчивым соединением и легко окисляется кислородом воздуха в присутствии воды до более стабильного гидроксида железа(III). При этом цвет осадка изменяется с грязно-зеленого на красно-бурый.

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