Номер 7, страница 74 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

а) FeS₂ → Fe(NO₃)₂ → Fe;

Решение:Превращение FeS₂ в Fe(NO₃)₂ является сложным и обычно не используется для промышленного получения железа. Пирит (FeS₂) устойчив к действию разбавленных кислот. Для получения нитрата железа(II) из FeS₂ потребовалась бы окислительная обработка с последующей нейтрализацией и, возможно, восстановлением до Fe(II). Получение металлического железа из Fe(NO₃)₂ (например, путем термического разложения) также проблематично, так как нитраты железа при нагревании разлагаются до оксидов железа, а не непосредственно до металлического железа.

Ответ: Неверно.

б) FeS₂ → Fe₂O₃ → Fe;

Решение:Эта схема является основным промышленным способом получения железа из сульфидных руд, таких как пирит (FeS₂).

Первая стадия — обжиг сульфида железа на воздухе. В процессе обжига пирит окисляется до оксида железа(III) и диоксида серы:$4\text{FeS}_2 + 11\text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{Fe}_2\text{O}_3 + 8\text{SO}_2$

Вторая стадия — восстановление оксида железа(III) до металлического железа. Обычно это происходит в доменной печи при высоких температурах с использованием монооксида углерода (CO), который образуется при сгорании кокса (углерода):$\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \xrightarrow{t} 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2$

Таким образом, эта схема является химически обоснованной и соответствует промышленным процессам.

Ответ: Верно.

в) FeS₂ → FeCl₂ → Fe;

Решение:Прямое превращение FeS₂ в FeCl₂ является неэффективным и неиспользуемым промышленным методом. Пирит практически не реагирует с неконцентрированными кислотами. Для получения хлорида железа(II) из FeS₂ потребовались бы сложные химические процессы. Получение металлического железа из FeCl₂ возможно, например, электролизом расплава или раствора, но это не является основным способом получения железа из руд из-за сложности получения FeCl₂ из пирита и дороговизны электролитического метода для массового производства.

Ответ: Неверно.

г) FeS₂ → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → Fe.

Решение:Первая стадия — превращение FeS₂ в FeSO₄. Это может происходить при окислении пирита на воздухе во влажных условиях, но это неконтролируемый и неэффективный процесс для промышленного получения железа.Вторая стадия — получение Fe(OH)₂ из FeSO₄. Это обычная реакция осаждения гидроксида железа(II) при добавлении щелочи к раствору сульфата железа(II):$\text{FeSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4$Третья стадия — получение Fe из Fe(OH)₂. При нагревании Fe(OH)₂ без доступа кислорода образуется оксид железа(II) (FeO) или оксид железа(II,III) (Fe₃O₄), которые затем необходимо восстанавливать до металлического железа. Если же нагревать на воздухе, образуется Fe₂O₃. Эта многостадийная схема с промежуточным образованием растворимых солей и гидроксидов является слишком сложной и дорогой для массового промышленного получения железа из руды.

Ответ: Неверно.