Шешімі: Цепочка превращений железа и хрома
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.
Шешім по шагам
4 қадамЖелезная окалина представлена магнетитом $\mathrm{Fe_3O_4}$. При растворении в разбавленной серной кислоте образуются сульфаты железа(II) и железа(III).
$$\mathrm{Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + 4H_2O}$$Дихромат калия в кислой среде окисляет ионы железа(II) до железа(III), сам восстанавливаясь до соединения хрома(III).
$$\mathrm{6FeSO_4 + K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O}$$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.
$$\mathrm{2Cr(OH)_3 + KClO_3 + 4KOH \xrightarrow{t} 2K_2CrO_4 + KCl + 5H_2O}$$Уравнения: $\mathrm{Fe_3O_4 + 4H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + 4H_2O}$; $\mathrm{6FeSO_4 + K_2Cr_2O_7 + 7H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O}$; $\mathrm{Cr_2(SO_4)_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Cr(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4 + 3CO_2\uparrow}$; $\mathrm{2Cr(OH)_3 + KClO_3 + 4KOH \xrightarrow{t} 2K_2CrO_4 + KCl + 5H_2O}$.
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — 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.