17.7. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: a) Fe → FeSO4 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe(NO3)3; б) Fe3O4 → FeCl3 → FeCl3; в) FeSO4 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe.

Разберем каждое превращение подробно: а) \(Fe → FeSO_4 → Fe_2(SO_4)_3 → Fe(OH)_3 → Fe(NO_3)_3\) * 1) \(Fe → FeSO_4\): Железо реагирует с разбавленной серной кислотой, образуя сульфат железа(II) и водород. Уравнение реакции: \[Fe + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2↑\] * 2) \(FeSO_4 → Fe_2(SO_4)_3\): Сульфат железа(II) окисляется, например, хлором или пероксидом водорода в кислой среде, до сульфата железа(III). Уравнение реакции с хлором: \[2FeSO_4 + Cl_2 + H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + 2HCl\] Уравнение реакции с пероксидом водорода: \[2FeSO_4 + H_2O_2 + H_2SO_4 → Fe_2(SO_4)_3 + 2H_2O\] * 3) \(Fe_2(SO_4)_3 → Fe(OH)_3\): Сульфат железа(III) реагирует с щелочью, образуя гидроксид железа(III) в виде осадка. Уравнение реакции: \[Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH → 2Fe(OH)_3↓ + 3Na_2SO_4\] * 4) \(Fe(OH)_3 → Fe(NO_3)_3\): Гидроксид железа(III) реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат железа(III) и воду. Уравнение реакции: \[Fe(OH)_3 + 3HNO_3 → Fe(NO_3)_3 + 3H_2O\] б) \(Fe_3O_4 → FeCl_3 → FeCl_2\) *(Невозможно! FeCl3 не превратить в FeCl2, можно наоборот FeCl2 --> FeCl3 окислением.)* * 1) \(Fe_3O_4 → FeCl_3\): Оксид железа(II,III) реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид железа(III), хлорид железа(II) и воду. Уравнение реакции: \[Fe_3O_4 + 8HCl → 2FeCl_3 + FeCl_2 + 4H_2O\] * 2) \(FeCl_3 → FeCl_2\): Не происходит, так как хлорид железа (III) нельзя восстановить до хлорида железа (II) в одну стадию. Данное превращение невозможно. в) \(FeSO_4 → Fe(OH)_2 → Fe(OH)_3 → Fe_2O_3 → Fe\) * 1) \(FeSO_4 → Fe(OH)_2\): Сульфат железа(II) реагирует с щелочью, образуя гидроксид железа(II) в виде осадка. Уравнение реакции: \[FeSO_4 + 2NaOH → Fe(OH)_2↓ + Na_2SO_4\] * 2) \(Fe(OH)_2 → Fe(OH)_3\): Гидроксид железа(II) окисляется кислородом воздуха в присутствии воды, образуя гидроксид железа(III). Уравнение реакции: \[4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O → 4Fe(OH)_3\] * 3) \(Fe(OH)_3 → Fe_2O_3\): Гидроксид железа(III) разлагается при нагревании, образуя оксид железа(III) и воду. Уравнение реакции: \[2Fe(OH)_3 → Fe_2O_3 + 3H_2O\] * 4) \(Fe_2O_3 → Fe\): Оксид железа(III) восстанавливается водородом или угарным газом при высокой температуре, образуя железо и воду или углекислый газ. Уравнение реакции с водородом: \[Fe_2O_3 + 3H_2 → 2Fe + 3H_2O\] Уравнение реакции с угарным газом: \[Fe_2O_3 + 3CO → 2Fe + 3CO_2\]