Question

Задана схема превращений веществ:

$$\ce{Fe2O3 ->[X] Y ->[H2SO4(разб.)] Fe2(SO4)3 + FeSO4}$$

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

1) $\ce{H2}$
2) $\ce{H2O}$
3) $\ce{Fe3O4}$
4) $\ce{KFeO2}$
5) $\ce{KOH}$

Accepted Answer

13

Answer

Идея решения: найти промежуточное вещество Y, которое образуется из $\ce{Fe2O3}$ под действием реагента X и затем реагирует с разбавленной серной кислотой, давая смесь солей железа(III) и железа(II).

Рассмотрим вторую стадию. При взаимодействии Y с $\ce{H2SO4(разб.)}$ образуются $\ce{Fe2(SO4)3}$ и $\ce{FeSO4}$ одновременно, что указывает на наличие в Y железа в смешанной степени окисления. Это характерно для $\ce{Fe3O4}$ (оксид железа(II,III)), который содержит $\ce{Fe^2+}$ и $\ce{Fe^3+}$.

Проверим реакцию $\ce{Fe3O4}$ с разбавленной серной кислотой:

$$\ce{Fe3O4 + 4H2SO4(разб.) -> Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O}$$

Уравнение сбалансировано и соответствует условию.

Теперь определим X. Для получения $\ce{Fe3O4}$ из $\ce{Fe2O3}$ необходимо восстановление части железа(III) до железа(II). Это достигается действием восстановителя — водорода:

$$\ce{3Fe2O3 + H2 -> 2Fe3O4 + H2O}$$

Таким образом, X = $\ce{H2}$ (вариант 1), Y = $\ce{Fe3O4}$ (вариант 3).

Задание №9Неорганическая химияЕГЭ по химии