РУҚА
31

Решение: Цепочка превращений железа и хрома

ЕГЭ · Химия · Задание 31 · Генетическая связь неорганических веществ
ВысокаяФИПИ5EAC08Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 4 шага
Условие

Железную окалину растворили в избытке разбавленной серной кислоты. Полученный подкисленный раствор обработали дихроматом калия. Полученное соединение хрома выделили и поместили в раствор карбоната натрия. Образовавшийся осадок отделили и нагрели с хлоратом калия и гидроксидом калия. Напишите молекулярные уравнения четырёх описанных реакций.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Железная окалина представлена магнетитом $\mathrm{Fe_3O_4}$. При растворении в разбавленной серной кислоте образуются сульфаты железа(II) и железа(III).

$$\mathrm{Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + 4H_2O}$$
2

Дихромат калия в кислой среде окисляет ионы железа(II) до железа(III), сам восстанавливаясь до соединения хрома(III).

$$\mathrm{6FeSO_4 + K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O}$$
3

Сульфат хрома(III) при взаимодействии с карбонатом натрия в водном растворе даёт осадок гидроксида хрома(III), поскольку карбонат гидролизуется с выделением углекислого газа.

$$\mathrm{Cr_2(SO_4)_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Cr(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4 + 3CO_2\uparrow}$$

При нагревании гидроксид хрома(III) окисляется хлоратом калия в щелочной среде до хромата калия.

$$\mathrm{2Cr(OH)_3 + KClO_3 + 4KOH \xrightarrow{t} 2K_2CrO_4 + KCl + 5H_2O}$$
Ответ

Уравнения: $\mathrm{Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + 4H_2O}$; $\mathrm{6FeSO_4 + K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O}$; $\mathrm{Cr_2(SO_4)_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Cr(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4 + 3CO_2\uparrow}$; $\mathrm{2Cr(OH)_3 + KClO_3 + 4KOH \xrightarrow{t} 2K_2CrO_4 + KCl + 5H_2O}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Записывают для окалины только оксид железа(III), не учитывая состав магнетита $\mathrm{Fe_3O_4}$.

Не учитывают кислую среду при окислении $\mathrm{Fe^{2+}}$ дихроматом.

Записывают образование карбоната хрома(III) вместо осадка $\mathrm{Cr(OH)_3}$.

Используют неверные коэффициенты в реакции окисления гидроксида хрома(III) хлоратом калия.

Закрепить приёмВ теме «Генетическая связь неорганических веществ» ещё 159 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 31 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Генетическая связь неорганических веществ»: в ней 160 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.