9. Осуществите цепочку превращений: a) Fe → Fe2O3→ FeCl3→ Fe(OH)3→ Fe2O3 б) S → SO3→H2SO4→ CuSO4→ BaSO4

Решение:

а) Цепочка превращений железа:

1. Fe → Fe₂O₃
   Реакция окисления железа кислородом воздуха при нагревании:
   \( 4Fe + 3O_2 \xrightarrow{\Delta} 2Fe_2O_3 \)
2. Fe₂O₃ → FeCl₃
   Реакция оксида железа(III) с соляной кислотой:
   \( Fe_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2O \)
3. FeCl₃ → Fe(OH)₃
   Реакция хлорида железа(III) с раствором щелочи:
   \( FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl \)
4. Fe(OH)₃ → Fe₂O₃
   Реакция разложения гидроксида железа(III) при нагревании:
   \( 2Fe(OH)_3 \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3 + 3H_2O \)

б) Цепочка превращений серы:

1. S → SO₃
   Реакция окисления серы кислородом при нагревании с последующим окислением оксида серы(IV) в оксид серы(VI) в присутствии катализатора (например, V₂O₅):
   \( S + O_2 \xrightarrow{\Delta} SO_2 \)
   \( 2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3 \)
2. SO₃ → H₂SO₄
   Реакция оксида серы(VI) с водой:
   \( SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 \)
3. H₂SO₄ → CuSO₄
   Реакция серной кислоты с оксидом меди(II):
   \( CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O \)
4. CuSO₄ → BaSO₄
   Реакция сульфата меди(II) с раствором хлорида бария (или другой растворимой солью бария):
   \( CuSO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + CuCl_2 \)