C1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: $$Mg \rightarrow MgCl_2 \rightarrow Mg(OH)_2 \rightarrow MgCO_3 \rightarrow MgO \rightarrow Mg(NO_3)_2$$. Переход 1 рассмотрите в свете ОВР; переходы 2 и 5 - с позиции электролитической диссоциации. C2. Какую массу железа получат из 480 г оксида железа (III) при восстановлении его оксидом углерода (II), если массовая доля выхода железа составляет 95% от теоретически возможного?

Разберем каждое задание по отдельности: C1: Написание уравнений реакций * 1. $$Mg \rightarrow MgCl_2$$ Это реакция металла с кислотой. Магний реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид магния и водород. $$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\uparrow$$ В этой реакции магний отдает два электрона (окисляется), а водород принимает два электрона (восстанавливается). Это окислительно-восстановительная реакция (ОВР). $$Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2}$$ (окисление) $$2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0$$ (восстановление) * 2. $$MgCl_2 \rightarrow Mg(OH)_2$$ Это реакция обмена с щелочью. Хлорид магния реагирует с гидроксидом натрия, образуя гидроксид магния (осадок) и хлорид натрия. $$MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl$$ Эта реакция не является ОВР, так как степени окисления элементов не меняются. Это реакция ионного обмена, идущая с образованием осадка. * 3. $$Mg(OH)_2 \rightarrow MgCO_3$$ Это реакция нейтрализации гидроксида магния угольной кислотой. Угольная кислота образуется при растворении углекислого газа в воде. $$Mg(OH)_2 + CO_2 \rightarrow MgCO_3 + H_2O$$ * 4. $$MgCO_3 \rightarrow MgO$$ Это реакция термического разложения карбоната магния. При нагревании карбонат магния разлагается на оксид магния и углекислый газ. $$MgCO_3 \xrightarrow{t^o} MgO + CO_2\uparrow$$ * 5. $$MgO \rightarrow Mg(NO_3)_2$$ Это реакция оксида магния с азотной кислотой. $$MgO + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + H_2O$$ Эта реакция не является ОВР, так как степени окисления элементов не меняются. Это реакция нейтрализации. C2: Расчет массы железа Дано: * Масса оксида железа (III), $$Fe_2O_3$$ = 480 г * Выход железа, η = 95% Найти: массу железа, m(Fe) Решение: 1. Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа (III) оксидом углерода (II): $$Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$$ 2. Рассчитаем молярную массу оксида железа (III): $$M(Fe_2O_3) = 2 * 56 + 3 * 16 = 112 + 48 = 160 \ г/моль$$ 3. Рассчитаем количество вещества оксида железа (III): $$n(Fe_2O_3) = \frac{m(Fe_2O_3)}{M(Fe_2O_3)} = \frac{480 \ г}{160 \ г/моль} = 3 \ моль$$ 4. Из уравнения реакции видно, что из 1 моль $$Fe_2O_3$$ образуется 2 моль $$Fe$$. Следовательно, из 3 моль $$Fe_2O_3$$ образуется $$3 * 2 = 6 \ моль \ Fe$$. 5. Рассчитаем молярную массу железа: $$M(Fe) = 56 \ г/моль$$ 6. Рассчитаем теоретическую массу железа: $$m_{теор}(Fe) = n(Fe) * M(Fe) = 6 \ моль * 56 \ г/моль = 336 \ г$$ 7. Рассчитаем практическую массу железа с учетом выхода 95%: $$m_{практ}(Fe) = m_{теор}(Fe) * η = 336 \ г * 0,95 = 319,2 \ г$$ Ответ: Масса железа, полученного в результате реакции, составляет 319,2 г.