Номер 6, страница 277 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. Даны вещества: соляная кислота ($HCl$), гидроксид калия ($KOH$), оксид калия ($K_2O$), вода ($H_2O$), оксид серы(VI) ($SO_3$). С каким из них может взаимодействовать:

а) оксид железа(II) ($FeO$);

б) оксид железа(III) ($Fe_2O_3$);

в) гидроксид железа(II) ($Fe(OH)_2$);

г) гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$)?

Составьте уравнения соответствующих реакций, укажите условия их проведения.

Проанализируем химические свойства каждого из предложенных соединений железа и возможность их взаимодействия с данными веществами: соляной кислотой ($HCl$), гидроксидом калия ($KOH$), оксидом калия ($K_2O$), водой ($H_2O$) и оксидом серы(VI) ($SO_3$).

а) оксид железа(II)

Оксид железа(II), $FeO$, является основным оксидом. Он будет реагировать с кислотами и кислотными оксидами из предложенного списка.

1. Взаимодействие с соляной кислотой (сильная кислота):

$FeO + 2HCl = FeCl_2 + H_2O$

Условия: реакция протекает при комнатной температуре, так как $FeO$ является активным основным оксидом.

2. Взаимодействие с оксидом серы(VI) (кислотный оксид):

$FeO + SO_3 = FeSO_4$

Условия: реакция соединения, протекает при нагревании (сплавлении).

Оксид железа(II) не будет взаимодействовать с гидроксидом калия (основание), оксидом калия (основный оксид) и водой (нерастворим).

Ответ: Оксид железа(II) может взаимодействовать с соляной кислотой и оксидом серы(VI).

б) оксид железа(III)

Оксид железа(III), $Fe_2O_3$, является амфотерным оксидом с преобладанием основных свойств. Он будет реагировать с сильными кислотами, щелочами (при жестких условиях) и кислотными оксидами.

1. Взаимодействие с соляной кислотой:

$Fe_2O_3 + 6HCl = 2FeCl_3 + 3H_2O$

Условия: $Fe_2O_3$ менее активен, чем $FeO$, поэтому для ускорения реакции требуется нагревание.

2. Взаимодействие с гидроксидом калия (сильное основание, щелочь):

$Fe_2O_3 + 2KOH = 2KFeO_2 + H_2O$

Условия: реакция протекает при высоких температурах (сплавлении). Образуется феррит калия.

3. Взаимодействие с оксидом серы(VI):

$Fe_2O_3 + 3SO_3 = Fe_2(SO_4)_3$

Условия: реакция протекает при нагревании (сплавлении).

Ответ: Оксид железа(III) может взаимодействовать с соляной кислотой, гидроксидом калия и оксидом серы(VI).

в) гидроксид железа(II)

Гидроксид железа(II), $Fe(OH)_2$, является нерастворимым основанием. Он реагирует с кислотами и кислотными оксидами.

1. Взаимодействие с соляной кислотой (реакция нейтрализации):

$Fe(OH)_2 + 2HCl = FeCl_2 + 2H_2O$

Условия: реакция протекает при комнатной температуре.

2. Взаимодействие с оксидом серы(VI):

$Fe(OH)_2 + SO_3 = FeSO_4 + H_2O$

Условия: реакция протекает при комнатной температуре, например, при пропускании газообразного $SO_3$ через суспензию $Fe(OH)_2$.

Ответ: Гидроксид железа(II) может взаимодействовать с соляной кислотой и оксидом серы(VI).

г) гидроксид железа(III)

Гидроксид железа(III), $Fe(OH)_3$, является нерастворимым амфотерным гидроксидом. Он реагирует с сильными кислотами и щелочами, а также с кислотными оксидами.

1. Взаимодействие с соляной кислотой:

$Fe(OH)_3 + 3HCl = FeCl_3 + 3H_2O$

Условия: реакция протекает при комнатной температуре.

2. Взаимодействие с гидроксидом калия:

$Fe(OH)_3 + KOH = K[Fe(OH)_4]$

Условия: реакция с концентрированным раствором щелочи при нагревании. Образуется комплексная соль - тетрагидроксоферрат(III) калия.

3. Взаимодействие с оксидом серы(VI):

$2Fe(OH)_3 + 3SO_3 = Fe_2(SO_4)_3 + 3H_2O$

Условия: реакция протекает при небольшом нагревании.

Ответ: Гидроксид железа(III) может взаимодействовать с соляной кислотой, гидроксидом калия и оксидом серы(VI).