Номер 1443, страница 223 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1443. Определите вещество X:

а) $2Fe + O_2 = 2A$;

б) $A + CO = B + CO_2$;

в) $2B + 3Cl_2 = 2X$.

Для определения вещества X необходимо последовательно расшифровать все вещества в цепочке превращений.

В первой реакции железо ($Fe$) взаимодействует с кислородом ($O_2$). Уравнение реакции: $2Fe + O_2 = 2A$.

Исходя из закона сохранения массы, количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения должно быть одинаковым. В левой части находятся 2 атома железа и 2 атома кислорода. В правой части — 2 формульные единицы вещества A. Следовательно, одна формульная единица вещества А должна содержать 1 атом железа и 1 атом кислорода. Таким образом, вещество А — это оксид железа(II).

Химическая формула вещества А: $FeO$.

Подставим формулу в уравнение для проверки: $2Fe + O_2 = 2FeO$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: Вещество А — оксид железа(II), $FeO$.

Во второй реакции вещество А, которое мы определили как $FeO$, взаимодействует с угарным газом ($CO$). Уравнение реакции: $A + CO = B + CO_2$.

Подставим известную формулу вещества А: $FeO + CO = B + CO_2$.

Эта реакция является окислительно-восстановительной. Угарный газ ($CO$) — сильный восстановитель, который используется в металлургии для получения металлов из их оксидов. В этой реакции $CO$ восстанавливает железо из оксида $FeO$ до простого вещества, а сам окисляется до углекислого газа ($CO_2$).

Следовательно, вещество B — это металлическое железо ($Fe$).

Проверим уравнение, подставив $Fe$ вместо B: $FeO + CO = Fe + CO_2$. Уравнение сбалансировано по всем элементам (в обеих частях по 1 атому $Fe$, 1 атому $C$ и 2 атома $O$).

Ответ: Вещество B — железо, $Fe$.

В заключительной реакции вещество B, то есть железо ($Fe$), реагирует с хлором ($Cl_2$). Уравнение реакции: $2B + 3Cl_2 = 2X$.

Подставим формулу вещества B: $2Fe + 3Cl_2 = 2X$.

Хлор — сильный окислитель. При взаимодействии с железом он окисляет его до степени окисления +3. Проанализируем стехиометрические коэффициенты: в реакцию вступают 2 атома железа и 3 молекулы хлора (т.е. 6 атомов хлора). В результате образуются 2 формульные единицы вещества X. Это означает, что одна формульная единица X содержит 1 атом железа ($2 / 2 = 1$) и 3 атома хлора ($6 / 2 = 3$).

Таким образом, искомое вещество X — это хлорид железа(III).

Химическая формула вещества X: $FeCl_3$.

Проверим уравнение: $2Fe + 3Cl_2 = 2FeCl_3$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: Вещество X — хлорид железа(III), $FeCl_3$.