Решение: Цепочка превращений железа
Оксид железа(III) сплавили с твёрдым карбонатом калия. Полученное твёрдое вещество растворили в необходимом количестве раствора серной кислоты. Через образовавшийся раствор пропустили аммиак, в результате образовался бурый осадок. Осадок отделили, а к фильтрату добавили нитрит калия и нагрели, наблюдали выделения газа. Напишите молекулярные уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри сплавлении оксида железа(III) с карбонатом калия образуется феррит калия, при этом выделяется углекислый газ.
$$\mathrm{Fe_2O_3 + K_2CO_3 \xrightarrow{t} 2KFeO_2 + CO_2}$$Феррит калия растворяется в серной кислоте с образованием сульфата железа(III), сульфата калия и воды.
$$\mathrm{2KFeO_2 + 4H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 4H_2O}$$Аммиак в водном растворе создаёт щелочную среду, поэтому из раствора выпадает бурый гидроксид железа(III).
$$\mathrm{Fe_2(SO_4)_3 + 6NH_3\cdot H_2O \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3(NH_4)_2SO_4}$$В фильтрате присутствует сульфат аммония. При нагревании ионы аммония окисляются нитрит-ионами до молекулярного азота.
$$\mathrm{(NH_4)_2SO_4 + 2KNO_2 \xrightarrow{t} K_2SO_4 + 2N_2\uparrow + 4H_2O}$$Уравнения: $\mathrm{Fe_2O_3 + K_2CO_3 \xrightarrow{t} 2KFeO_2 + CO_2}$; $\mathrm{2KFeO_2 + 4H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 4H_2O}$; $\mathrm{Fe_2(SO_4)_3 + 6NH_3\cdot H_2O \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3(NH_4)_2SO_4}$; $\mathrm{(NH_4)_2SO_4 + 2KNO_2 \xrightarrow{t} K_2SO_4 + 2N_2\uparrow + 4H_2O}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают образование феррита калия без нагревания.
Не учитывают образование сульфата калия при растворении феррита в серной кислоте.
Используют гидроксид железа(II) вместо бурого гидроксида железа(III).
В последней реакции указывают аммиак вместо иона аммония или не записывают выделение азота.