Решение: Цепочка реакций железа
К раствору хлорида железа(III) прибавили раствор карбоната натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и прокалили. Над полученным твёрдым веществом при нагревании пропустили угарный газ. Газообразный продукт реакции пропустили через раствор силиката натрия.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри взаимодействии хлорида железа(III) с карбонатом натрия в воде образуется бурый осадок гидроксида железа(III), выделяется углекислый газ.
$$2\mathrm{FeCl_3}+3\mathrm{Na_2CO_3}+3\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{Fe(OH)_3}\downarrow+3\mathrm{CO_2}\uparrow+6\mathrm{NaCl}$$При прокаливании гидроксид железа(III) разлагается с образованием оксида железа(III).
$$2\mathrm{Fe(OH)_3}\xrightarrow{t}\mathrm{Fe_2O_3}+3\mathrm{H_2O}$$Угарный газ восстанавливает оксид железа(III) до железа.
$$\mathrm{Fe_2O_3}+3\mathrm{CO}\xrightarrow{t}2\mathrm{Fe}+3\mathrm{CO_2}$$Газообразный продукт восстановления, углекислый газ, реагирует с силикатом натрия с образованием осадка кремниевой кислоты.
$$\mathrm{Na_2SiO_3}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{H_2SiO_3}\downarrow+\mathrm{Na_2CO_3}$$1) $2\mathrm{FeCl_3}+3\mathrm{Na_2CO_3}+3\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{Fe(OH)_3}\downarrow+3\mathrm{CO_2}\uparrow+6\mathrm{NaCl}$; 2) $2\mathrm{Fe(OH)_3}\xrightarrow{t}\mathrm{Fe_2O_3}+3\mathrm{H_2O}$; 3) $\mathrm{Fe_2O_3}+3\mathrm{CO}\xrightarrow{t}2\mathrm{Fe}+3\mathrm{CO_2}$; 4) $\mathrm{Na_2SiO_3}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{H_2SiO_3}\downarrow+\mathrm{Na_2CO_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают образование карбоната железа(III), хотя в водном растворе при взаимодействии с карбонат-ионами образуется гидроксид железа(III) и выделяется углекислый газ.
Не расставляют коэффициенты в первом уравнении.
При прокаливании записывают образование FeO вместо оксида железа(III) $\mathrm{Fe_2O_3}$.
Не указывают, что угарный газ восстанавливает оксид железа(III), а сам окисляется до $\mathrm{CO_2}$.
В последнем уравнении ошибочно записывают силикат кремния вместо осадка кремниевой кислоты $\mathrm{H_2SiO_3}$.