Осуществить цепочки превращений: Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCl2 → Ca(OH)2 Fe→FeCl2→Fe(OH)3→ Fe2O3→Fe

Разберем каждую цепочку превращений пошагово, записывая уравнения реакций и поясняя, что происходит на каждом этапе.

1. Цепочка превращений с кальцием: Ca → CaO → Ca(OH)₂ → CaCl₂ → Ca(OH)₂
1. Ca → CaO

   Реакция горения кальция в кислороде:

   $$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$$

   Кальций (Ca) реагирует с кислородом (O₂) с образованием оксида кальция (CaO).

2. CaO → Ca(OH)₂

   Реакция оксида кальция с водой (реакция гашения извести):

   $$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$$

   Оксид кальция (CaO) реагирует с водой (H₂O) с образованием гидроксида кальция (Ca(OH)₂).

3. Ca(OH)₂ → CaCl₂

   Реакция гидроксида кальция с соляной кислотой (реакция нейтрализации):

   $$Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$$

   Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием хлорида кальция (CaCl₂) и воды (H₂O).

4. CaCl₂ → Ca(OH)₂

   Реакция хлорида кальция с щелочью, например, гидроксидом натрия:

   $$CaCl_2 + 2NaOH \rightarrow Ca(OH)_2 + 2NaCl$$

   Хлорид кальция (CaCl₂) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием гидроксида кальция (Ca(OH)₂) и хлорида натрия (NaCl).

2. Цепочка превращений с железом: Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ → Fe
1. Fe → FeCl₂

   Реакция железа с соляной кислотой (или хлором):

   $$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2$$

   или

   $$Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_2$$

   Железо (Fe) реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием хлорида железа(II) (FeCl₂) и водорода (H₂), или железо реагирует с хлором (Cl₂) с образованием хлорида железа(II) (FeCl₂).

2. FeCl₂ → Fe(OH)₃

   Реакция хлорида железа(II) с щелочью, например, гидроксидом натрия. Внимание! Получается гидроксид железа (II), который сразу окисляется на воздухе до гидроксида железа (III):

   $$FeCl_2 + 2NaOH \rightarrow Fe(OH)_2 + 2NaCl$$ $$4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$$

   Хлорид железа(II) (FeCl₂) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием гидроксида железа(II) (Fe(OH)₂) и хлорида натрия (NaCl). Гидроксид железа (II) окисляется кислородом в присутствии воды до гидроксида железа (III) (Fe(OH)₃).

3. Fe(OH)₃ → Fe₂O₃

   Разложение гидроксида железа(III) при нагревании:

   $$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O$$

   Гидроксид железа(III) (Fe(OH)₃) при нагревании разлагается на оксид железа(III) (Fe₂O₃) и воду (H₂O).

4. Fe₂O₃ → Fe

   Восстановление оксида железа(III) водородом, углем или оксидом углерода(II) при высокой температуре (например, в доменной печи):

   $$Fe_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} 2Fe + 3H_2O$$

   Оксид железа(III) (Fe₂O₃) восстанавливается водородом (H₂) при нагревании до железа (Fe) и воды (H₂O). Также можно использовать другие восстановители, такие как углерод (C) или оксид углерода (II) (CO).