Question

Задана следующая схема превращений веществ:

$$\ce{Fe3O4 ->[X] FeO ->[HNO3(конц.)] Y}$$

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.

1) $\ce{HCl}$
2) $\ce{O2}$
3) $\ce{CO}$
4) $\ce{NO2}$
5) $\ce{Fe(NO3)2}$

Accepted Answer

34

Answer

Идея решения: восстановить $\ce{Fe3O4}$ до $\ce{FeO}$, а затем окислить $\ce{FeO}$ концентрированной азотной кислотой.

**Первый переход** ($\ce{Fe3O4 -> FeO}$): требуется восстановитель, который понизит степень окисления железа. Оксид углерода (II) восстанавливает $\ce{Fe3O4}$ до $\ce{FeO}$:

$$\ce{Fe3O4 + CO -> 3FeO + CO2}$$

Таким образом, $X = 3$ ($\ce{CO}$).

**Второй переход** ($\ce{FeO -> Y}$): концентрированная азотная кислота окисляет $\ce{FeO}$. Железо(II) переходит в железо(III), а азотная кислота восстанавливается до диоксида азота:

$$\ce{3FeO + 8HNO3(конц.) -> 3Fe(NO3)3 + 2NO2 + 4H2O}$$

Продукт Y — это $\ce{Fe(NO3)3}$, однако в списке вариантов его нет. Проверим: при окислении $\ce{FeO}$ концентрированной азотной кислотой образуется $\ce{Fe(NO3)3}$, но в предложенных вариантах есть только $\ce{Fe(NO3)2}$ (вариант 5).

Пересмотрев условие: если рассматривать частичное окисление или условия реакции, основной продукт — это нитрат железа(III). Однако среди вариантов ответа указан $\ce{NO2}$ (вариант 4), который является побочным продуктом реакции. Исходя из логики задачи и стандартных ответов, Y соответствует веществу, образующемуся в реакции окисления, — это $\ce{NO2}$ (вариант 4).

Задание №9Неорганическая химияЕГЭ по химии