Номер 7, страница 277 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Предложите способ превращения оксида железа(II) и оксида железа(III) в соответствующие гидроксиды. Поясните уравнениями реакций.

Оксид железа(II) ($FeO$) и оксид железа(III) ($Fe_2O_3$) являются основными оксидами, которые нерастворимы в воде и не реагируют с ней напрямую для образования гидроксидов. Поэтому для получения соответствующих им оснований — гидроксида железа(II) ($Fe(OH)_2$) и гидроксида железа(III) ($Fe(OH)_3$) — необходимо использовать косвенный, двухстадийный способ.

Превращение оксида железа(II) в гидроксид железа(II)

Стадия 1: Получение растворимой соли железа(II). Сначала необходимо подействовать на оксид железа(II) сильной кислотой, например, серной ($H_2SO_4$) или соляной ($HCl$). В результате реакции обмена образуется растворимая соль железа(II) и вода.

Уравнение реакции с серной кислотой: $FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O$

В ходе реакции образуется сульфат железа(II) ($FeSO_4$) — растворимая в воде соль.

Стадия 2: Получение гидроксида железа(II). Затем к полученному раствору соли железа(II) следует добавить раствор щёлочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$). Произойдет реакция ионного обмена, в результате которой выпадет осадок гидроксида железа(II) — нерастворимого основания серо-зелёного цвета.

Уравнение реакции: $FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

Ответ: Для превращения оксида железа(II) в гидроксид железа(II) нужно сначала растворить оксид в сильной кислоте (например, $H_2SO_4$) для получения растворимой соли ($FeSO_4$), а затем к раствору этой соли добавить щёлочь ($NaOH$) для осаждения гидроксида железа(II). Суммарные уравнения реакций: $FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O$; $FeSO_4 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$.

Превращение оксида железа(III) в гидроксид железа(III)

Процесс превращения оксида железа(III) в гидроксид железа(III) аналогичен предыдущему.

Стадия 1: Получение растворимой соли железа(III). На оксид железа(III) действуем сильной кислотой.

Уравнение реакции с серной кислотой: $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

В результате образуется сульфат железа(III) ($Fe_2(SO_4)_3$) — растворимая соль.

Стадия 2: Получение гидроксида железа(III). К раствору полученной соли железа(III) добавляем раствор щёлочи. В результате реакции обмена выпадает нерастворимый гидроксид железа(III) в виде объёмистого бурого осадка.

Уравнение реакции: $Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4$

Ответ: Для превращения оксида железа(III) в гидроксид железа(III) необходимо сначала обработать оксид сильной кислотой (например, $H_2SO_4$) для получения соответствующей растворимой соли ($Fe_2(SO_4)_3$), а затем к раствору полученной соли прилить раствор щёлочи ($NaOH$) для осаждения гидроксида железа(III). Суммарные уравнения реакций: $Fe_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$; $Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4$.