Задание 5. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения: Fe₂O₃ → X → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → FeCl₃

Решение:

1. Fe₂O₃ → X

• Оксид железа (III) реагирует с сильными кислотами. Если X — соль железа (II), то реакция должна идти с восстановлением. Это возможно при взаимодействии с восстановителями, например, водородом или угарным газом при нагревании. Давайте предположим, что X - это железо (II), полученное восстановлением.
• Реакция: Fe₂O₃ + 3H₂ $$\xrightarrow{t°}$$ 2Fe + 3H₂O (X = Fe)
• Или: Fe₂O₃ + 3CO $$\xrightarrow{t°}$$ 2Fe + 3CO₂ (X = Fe)

2. Fe → FeCl₂

• Железо реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида железа (II).
• Реакция: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

3. FeCl₂ → Fe(OH)₂

• Хлорид железа (II) реагирует со щелочью с образованием гидроксида железа (II).
• Реакция: FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂↓ + 2NaCl

4. Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃

• Гидроксид железа (II) окисляется до гидроксида железа (III) кислородом воздуха в водной среде.
• Реакция: 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃↓

5. Fe(OH)₃ → FeCl₃

• Гидроксид железа (III) реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида железа (III).
• Реакция: Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

Полная цепочка превращений:

Fe₂O₃ $$\xrightarrow{H_2/CO}$$ Fe $$\xrightarrow{HCl}$$ FeCl₂ $$\xrightarrow{NaOH}$$ Fe(OH)₂ $$\xrightarrow{O_2, H_2O}$$ Fe(OH)₃ $$\xrightarrow{HCl}$$ FeCl₃