Уравнение взаимодействия железа с хлором

Реакция взаимодействия железа с хлором.

Уравнение реакции взаимодействия железа с хлором:

Железо взаимодействует с хлором. Реакция взаимодействия железа с хлором представляет собой сгорание железа в атмосфере хлора.

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (t = 200-300 °C).

Реакция железа с хлором протекает при условии: при предварительном нагревании железа до температуры 200-300 °C.

В результате реакции происходит образование хлорида железа (III).

В ходе реакции железа с хлором при стандартных условиях выделяется тепловая энергия (теплота) 798,8 кДж .

Термохимическое уравнение этой реакции имеет следующий вид:

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ + 798,8 кДж; ΔH = -399,4 кДж/моль.

Таким образом, реакция железа с хлором носит экзотермический характер.

← Реакция цинка с серой
Реакция цинка с водой →

Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (105 893)
Экономика Второй индустриализации России (101 448)
Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (22 642)
Метан, получение, свойства, химические реакции (15 899)
Мотор-колесо Дуюнова (15 113)
Гидротаран – самодействующий энергонезависимый водяной насос (14 468)
Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (13 936)
Крахмал, свойства, получение и применение (13 512)
Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (13 061)
Целлюлоза, свойства, получение и применение (11 912)
Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (11 652)
Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (11 171)
Бутан, получение, свойства, химические реакции (9 847)
Оксид алюминия, свойства, получение, химические реакции (9 364)
Оксид железа (III), свойства, получение, химические реакции (9 140)

Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!

Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.

Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.

Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.

Содержание статьи

Как получить FeCl3
Как развести хлорное железо
Как определить сульфаты железа

Зачем нужен хлорид железа?

Хлорид железа (FeCl₃ , хлорное железо, трихлорид железа) – это соль трехвалентного железа и соляной кислоты. Представляет собой мягкое вещество красно-коричневого, зеленоватого или фиолетового оттенка с характерным металлическим блеском. При контакте с воздухом хлорид железа приобретает желтый оттенок и по цвету и консистенции становится похожим на влажный песок.

Целый ряд свойств, которыми обладает хлорид железа благодаря своему химическому составу, делает это вещество незаменимым в промышленности. Так, хлорное железо используется в радиоэлектронике для потравы плат; в пищевой промышленности участвует в процессе пивоварения и выпечки хлебобулочных изделий; входит в состав реактивов, которые используются при печати фотографий; в текстильной промышленности участвует в производстве тканей; при помощи хлорного железа очищают воду в промышленных масштабах; хлорид железа является важным элементом в металлургической и химической промышленности.

Кроме этого, хлорное железо необходимо человеку для нормальной жизнедеятельности организма. Оно помогает организму восполнить нехватку железа, связанную с потерей крови или при нарушении усвояемости железа. Поскольку нехватка хлорного железа может негативно отразиться на работе организма, в фармакологии существует множество препаратов, в состав которых входит FeCl₃.

Способы получения

Существует несколько способов получения трихлорида железа. Так, хлорид железа образовывается в результате взаимодействия одновалентного железа с чистым хлором: 2Fe + 3Cl2 = FeCl₃.

Кроме того, хлорид железа можно получить путем окисления двухвалентного хлорида железа хлором: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl₃.

Также хлорид железа получается в процессе окисления хлорида железа (II) сернистым газом. В этом случае происходит более сложная химическая реакция: 4FeCl2 + SO2 + 4HCl = 4FeCl3 + S + 2H2O.

В домашних условиях можно провести несколько интересных экспериментов, в ходе которых удастся получить хлорид железа.

Эксперимент 1.

Потребуется сильно проржавевшая железная стружка (подойдет обычная ржавчина со старой трубы) и раствор соляной кислоты в пропорциях 1:3. Железо необходимо положить в стеклянную емкость и залить соляной кислотой. Поскольку химическая реакция в данном случае протекает достаточно медленно, придется подождать несколько дней. Когда реактив приобретет характерных желто-коричневый оттенок, жидкость из емкости сливается, а полученный осадок фильтруется.

Эксперимент 2.

В стеклянной емкости в пропорциях 2:2:6 смешать 30-процентный раствор перекиси водорода, соляную кислоту и воду. В результате химической реакции образуется раствор хлорида железа.

Эксперимент 3.

Хлорид железа также можно получить в результате реакции соляной кислоты и оксида железа Fe2O3. Для этого соляная кислота помещается в стеклянную емкость. Осторожно, маленькими порциями в нее добавляется оксид железа (железный сурик).

Важно помнить, что соляная кислота очень токсична и при попадании на кожу вызывает серьезные ожоги. Кроме того, в ходе химических реакций выделяются пары железа, которые могут вызвать поражения дыхательных и зрительных органов. Резиновые перчатки, защитная маска и очки помогут предотвратить эти негативные последствия.

Свойства железа и его соединений

Железо — химический элемент восьмой группы, четвёртого периода, следовательно, строение его атома можно изобразить схемой:

Железо — очень распространённый элемент периодической системы. Среди химических элементов, которые входят в состав Земной коры, оно занимает четвёртое место. В центре Земли имеется массивное железно-никелевое ядро, которое обеспечивает естественный магнетизм Земли.

Хотя атом железа в соединениях может проявлять степени окисления +2, +3, +6, в природе встречаются соединения преимущественно трёхвалентного железа:

Fe₂O₃ — гематит (красный железняк);
Fe₂O₃ · FeO — магнитный железняк;
Fe₂O₃ · Н₂О — бурый железняк.

Железо — серебристо-белый пластичный металл. Это металл средней активности, тем не менее оно может реагировать с активными неметаллами (галогены, кислород, сера, углерод), кислотами, а при особых условиях — с водой. При этом если реакция происходит с сильным окислителем, то образуется соединение трёхвалентного железа. Впрочем, если в результате реакции образуется соединение двухвалентного железа, то на воздухе это соединение быстро окисляется до трёхвалентного состояния. Например, с сильным окислителем хлором образуется хлорид Fe (III):

А при взаимодействии с соляной кислотой, атом хлора которой может проявлять только восстановительные свойства, образуется хлорид железа (II).

Задание 11.1. Составить уравнение реакции взаимодействия железа с серой, водой, соляной кислотой, разбавленной азотной кислотой.

Соли железа (II) и (III) имеют разную окраску: растворы соединений железа (II) бесцветные, а растворы железа (III) — окрашены в жёлтый цвет.

При взаимодействии с щелочами из растворов солей железа можно получить его гидроксиды. Они так сильно отличаются друг от друга по цвету, что эту реакцию можно считать качественной на соединения железа с разной степенью окисления. Так, из солей Fe (II) выделяется белый (в инертной атмосфере) осадок, который на воздухе мгновенно зеленеет:

Наиболее чувствительной качественной реакцией на Fe 3+ является реакция с роданидом калия:

Оксид и гидроксид железа (II) проявляют основные свойства, т. е. реагируют с кислотами, но не реагируют со щелочами. В отличие от них, оксид и гидроксид железа (III) проявляют слабые амфотерные свойства. Это означает, что при обычных условиях эти вещества реагируют с кислотами и не реагируют со щелочами, но при сплавлении они со щелочами реагируют:

Кроме того, они растворяются в горячих, концентрированных растворах щелочей.

Таким образом, на примере свойств соединений железа ещё раз убеждаемся в справедливости закономерности: при возрастании степени окисления атома металла усиливаются и кислотные, и окислительные свойства соединений.

Задание 11.2. Составьте уравнение реакции гидролиза хлорида железа (III).

Получение железа (чугуна и стали)

Производство чугуна основано на восстановительных свойствах углерода. Чугун образуется в домнах, куда загружают смесь кокса и железной руды. В результате горения кокса образуется необходимое для реакции тепло и сильный восстановитель — угарный газ:

Впрочем, и кокс является прекрасным восстановителем:

Угарный газ является основным восстановителем доменного процесса, поскольку ввиду газообразного состояния имеет высокую реакционную способность, способен проникать в любую точку домны. Кроме того, он не образует цементита. Эти реакции восстановления происходят при температуре 450…700 °C:

Полученный углекислый газ, реагируя с избытком кокса, вновь превращается в угарный газ:

и процесс продолжается. Он происходит в верхней части домны. Выделяющееся в твёрдом виде железо опускается в нижнюю часть домны, контактирует с коксом, начинает плавиться, так как температура в этой части печи превышает 1300 °C. Кокс, образуя сплав с железом (чугун), понижает температуру плавления железа на 400°; одновременно с этим часть железа образует цементит:

Для предохранения расплавленного железа от окисления в исходную смесь добавляют флюсы. Это известняк, который является поставщиком углекислого газа и, всплывая на поверхность, образует защитную плёнку.

Полученный чугун содержит до 4,5 % углерода, он используется для получения стали. Цель переработки — удаление примесей углерода, фосфора, серы. Готовая сталь должна содержать 0,3…2 % углерода. Кроме того, в сталь вводят различные добавки, которые изменяют её свойства. Так, нержавеющая сталь содержит около 12 % хрома.

Сталь является основным сплавом машиностроения, но легко ржавеет, так как подвергается коррозии (см. урок 8.4).

Выводы

Железо — главный металл нашей цивилизации. Станки, различные машины и механизмы, строительные конструкции, мосты, трубы — всё состоит из железа, точнее, стали или чугуна. Это достаточно активный металл, поэтому легко образует различные соединения, в которых чаще всего проявляет валентность III. Такие соединения имеют обычно красно-коричневую окраску (ржавчина).

Как железо взаимодействует с кислородом

Железо — средний по химической активности металл. Входит в состав многих минералов: магнетита, гематита , лимонита, сидерита, пирита.

Химические и физические свойства железа

При нормальных условиях и в чистом виде железо — твердое вещество серебристо-серого цвета с ярким металлическим блеском. Железо — хороший электро- и теплопроводник. Это можно ощутить, дотронувшись в холодном помещении к железному предмету. Так как металл быстро проводит тепло, за короткий отрезок времени железо забирает большую часть тепла из человеческой кожи, поэтому во время прикосновения к нему ощущается холод.

Температура плавления железа — 1538 °С, температура кипения — 2862 °С. Характерные свойства железа — хорошая пластичность и легкоплавкость.

Железо реагирует с простыми веществами: кислородом, галогенами (бромом, йодом, фтором, хлором), фосфором, серой. При сжигании железа образуются оксиды металла. В зависимости от условий проведения реакции и пропорций между двумя участниками, оксиды железа могут быть разнообразными. Уравнения реакций:

Подобные реакции идут при высоких температурах. Здесь вы узнаете, какие опыты на изучение свойств железа можно провести дома.

Реакция железа с кислородом

Для реакции железа с кислородом необходимо предварительное нагревание. Железо сгорает ослепительным пламенем, разбрасывая искры — раскаленные частицы железной окалины Fe₃O₄. Такая же реакция железа и кислорода происходит и на воздухе, когда сталь при механической обработке сильно нагревается от трения.

При сгорании железа в кислороде (или на воздухе) образуется железная окалина. Уравнение реакции:

3Fe + 2O₂ = FeO • Fe₂O₃.

Железная окалина — соединение, в котором железо имеет разные значения валентности.

Получение оксидов железа

Оксиды железа — это продукты взаимодействия железа с кислородом. Наиболее известные из них — FeO, Fe₂O₃ и Fe₃O₄.

Оксид железа (III) Fe₂O₃ — оранжево-красный порошок, образующийся при окислении железа на воздухе.

Вещество образуется при разложении соли трехвалентного железа на воздухе при высокой температуре. В фарфоровый тигель насыпается немного сульфата железа (III), а затем прокаливается на огне газовой горелки. При термическом разложении сульфат железа распадется на оксид серы и оксид железа.

Оксид железа (II, III) Fe₃O₄ образуется при сжигании порошкообразного железа в кислороде или на воздухе. Для получения оксида в фарфоровый тигель насыпается немного смешанного с нитратом натрия или калия тонкого железного порошка. Смесь поджигается газовой горелкой. При нагревании нитраты калия и натрия разлагаются с выделением кислорода. Железо в кислороде горит, образуя оксид Fe₃O₄. После окончания горения полученный оксид остается на дне фарфоровой чашки в виде железной окалины.

Внимание! Не пытайтесь повторить эти опыты самостоятельно!

Оксид железа (II) FeO — это черный порошок, который образуется при разложении оксалата железа в инертной атмосфере.

Первый уровень

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций взаимодействия натрия и цинка с веществами: хлором, водой, соляной кислотой.
Рассмотрите одну из записанных реакций в свете ОВР.

2Nа + 2Н2О = 2NаОН + Н2
2Nа + 2НСl = 2NаСl + Н2
2Nа + Cl2 = 2NаСl
Zn + Cl2 = ZnCl2
Zn0 -2e→Zn2+ окисляется, восстановитель
Cl20+2e→2Cl- восстанавливается, окислитель
Zn + H2O = ZnO + H2.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

ЗАДАНИЕ 2
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме
Fe →FeCl2 →Fe(N03)2 →Fe(OH)2 →FeO.
Превращение 3 рассмотрите в свете ТЭД.

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
FeCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Fe(NO3)2
Fe(NO3)2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaNO3
Fе2++ 2NO3-+ 2Na++2OH- =2Na++2NO3-+ Fе(ОН)2
Fе2++ 2OH- = Fе(ОН)2
Fе(ОН)2= FеО+ Н2О

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 12 г магния с избытком соляной кислоты выделилось 10 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
n (Mg) = 12/24 = 0,5 моль
V (H2) = 10/22,4 = 0,446 моль
n (Mg) = n (H2) по уравнению (теор.)
выход = 0,446 /0,5 = 0,89 = 89 %

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций лития и меди с веществами: хлором, водой, соляной кислотой.
Рассмотрите одну из записанных реакций в свете ОВР.

2Li + Cl2 = 2LiCl
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2
2Li + 2HCl = 2LiCl + H2
Cu + Cl2 = CuCl2
Cu + H2O = не реагирует
Cu + HCl = не реагирует
2Li+CL2= 2LiCL
Li- e---> Li+ восстановитель
CL2+2e----> 2CL- окислитель

ЗАДАНИЕ 2
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме
Са →CaO →Са(ОН)2 →Ca(N03)2 → Са3(Р04)2.
Превращение 3 рассмотрите в свете ТЭД.

2Ca+O2=2CaO
CaO+2NaOH=Ca(OH)2+Na2O
2HNO3 + Ca(OH)2 =Ca(NO3)2 + 2H2O
2H+ +2NO3- + Ca(OH)2 =Ca2+ +2NO3- + 2H2O
2H+ + Ca(OH)2 =Ca2+ +2H2O
3Ca(NO3)2 + 2Н3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6HNO3

ЗАДАНИЕ 3
При термическом разложении 10 г известняка было получено 1,68 л углекислого газа (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.

CaCO3 = CaO+CO2
n (CaCO3) = 10/100 = 0,1 моль
V (CO2) = 1,68/22,4 = 0,075 моль
n (CaCO3) = n (CO2) по уравнению (теор.)
выход = 0,075/0,1 = 0,75 = 75 %

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций кальция и железа с веществами: хлором, водой, соляной кислотой.
Рассмотрите одну из записанных реакций в свете ОВР.

Са + Cl2 = CaCl2
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

ЗАДАНИЕ 2
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме:
Аl →Аl203 →АlСl3 →Аl(ОН)3 →Al(N03)3.
Превращение 3 рассмотрите в свете ТЭД.

4Al + 3O2 = 2 Al2O3
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl
Al3+ +3Cl- + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+ +Cl-
Al3+ + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+
Аl(ОН)3+3НNО3=Аl(NО3)3+3Н2О.

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 23 г натрия с водой было получено 8,96 л водорода (н. у.). Найдите объемную долю выхода продукта реакции (в %).

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
n (Na) = 23/23= 1 моль
V (H2) = 8,96/22,4 = 0,4 моль
n (Na) : n (H2) = 2:1
n (H2) = 1/ 2 = 0,5 моль по уравнению (теор.)
выход = 0,4/0,5 = 0,8 = 80 %

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций металлов калия и магния с хлором, водой, соляной кислотой.
Рассмотрите одну из этих реакций в свете ОВР.

2K + 2H2O = 2KOH + H2.
2К + CI2 = 2КCI
2К + 2HCI = 2КCI + H2
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
Mg + Cl2 = MgCl2
Mg 0 -2e→ Mg 2+ окисляется, восстановитель
Cl20+2e→2Cl- восстанавливается, окислитель
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2

ЗАДАНИЕ 2
Напишите уравнения реакций для данных переходов:
Li →Li20 →LiOH →Li2S04.
Превращение 3 рассмотрите в свете ТЭД.

4Li + O2 = 2Li2O
Li2O + H2O = 2LiOH
2LiOH + Н2SO4 = Li2SO4 + 2Н2О
2Li+ +2OH- + 2Н+ +SO42- = 2Li+ +SO42- + 2Н2О
2OH- + 2Н+ - = 2Н2О

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 60 г кальция с водой выделилось 30 л водорода (н. у.). Найдите объемную долю выхода продукта реакции.

Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2
n (Са) = 60/40= 1,5 моль
V (H2) = 30/22,4 = 1,34 моль
n (Са) = n (H2) = по уравнению (теор.)
выход = 1,34/1,5 = 0,89 = 89 %

Второй уровень

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций магния и алюминия с веществами: кислородом, бромом, разбавленной серной кислотой.
Рассмотрите две из этих реакций в свете ОВР, а одну — в свете ТЭД.

2 Мg + O2 = 2 МgО
Мg 0 -2e→ Мg 2+ окисляется, восстановитель
О20+4e→2 О 2- восстанавливается, окислитель
Мg + Br 2 = Мg Br2
Мg 0 -2e→ Мg 2+ окисляется, восстановитель
Br 20+2e→2 Br - восстанавливается, окислитель
Мg + Н2SO4 = МgSО4 + Н2
Мg + 2Н+ = Мg2+ + Н2
4Al + 3O2 = 2Al2O3,
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2
2Al + 3Br2 = 2AlBr3

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ Х1 и Х2 в цепочке превращений:
Са →Х1 →Са(ОН)2 →Х2 →Са(НС03)2.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

2Ca+O2=2CaO
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H2O
CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 12 г магния с избытком соляной кислоты выделилось 10 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции (в %).

Mg + 2НСl = MgCl2 + Н2
n (Mg) = 12/24= 0,5 моль
n (H2) = n (Mg) по уравнению (теор.)
n (H2) = 10/22,4 = 0,44 моль (пр.)
ŋ = V (H2) (пр.)/ V (H2) (теор.) = n (H2) (пр.)/ n (H2) (теор.) = 0,44/0,5 = 0,89 = 89%

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций меди и магния с веществами: кислородом, иодом, разбавленной серной кислотой.
Рассмотрите две из этих реакций в свете ОВР, а одну — в свете ТЭД.

2Cu + O2 = 2CuO
2Cu + I2 = 2CuI
Cu + H2SO4 = не идет
2 Мg + O2 = 2 МgО
Мg 0 -2e→ Мg 2+ окисляется, восстановитель
О20+4e→2 О 2- восстанавливается, окислитель
Мg + Н2SO4 = МgSО4 + Н2
Мg + 2Н+ = Мg2+ + Н2
Мg + I 2 = Мg I 2
Мg 0 -2e→ Мg 2+ окисляется, восстановитель
I 20+2e→2 I - восстанавливается, окислитель

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ X1 и Х2 в цепочке превращений:
Zn →Х1→ ZnS04 →Х2 →ZnO.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

2Zn + O2 = 2ZnO
ZnO+H2SO4 --->ZnSO4 + H2O
ZnSO4 + 2NaOH (разб.) = Zn(OH)2↓ + Na2SO4
Zn(OH)2= ZnO + H2O

ЗАДАНИЕ 3
При термическом разложении 10 г карбоната кальция было получено 1,68 л углекислого газа (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.

CaCO3 → CaO + CO2
n (CaCO3) = 10/100= 0,1 моль
n (CO2) = n (CaCO3) по уравнению (теор.)
n (CO2) = 1,68/22,4 = 0,075 моль (пр.)
ŋ = V (CO2) (пр.)/ V (CO2) (теор.) = n (CO2) (пр.)/ n (CO2) (теор.) = 0,075/0,1 = 0,75 = 75%

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций железа и цинка с веществами: кислородом, хлором, разбавленной серной кислотой.
Рассмотрите две из этих реакций в свете ОВР, а одну — в свете ТЭД.

3Fe + 2O2 = Fe2O3 • FeO
Fe + Н2SO4 = FeSO4 + Н2
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
2Zn + O2 = 2ZnO
Zn 0 -2e→ Zn 2+ окисляется, восстановитель
О20+4e→2 О 2- восстанавливается, окислитель
Zn + Cl2 = ZnCl2
Zn0 -2e→Zn2+ окисляется, восстановитель
Cl20+2e→2Cl- восстанавливается, окислитель
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Zn + 2Н+ = Zn 2+ + Н2

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ Х1 и Х2 в цепочке превращений:
Fe →Х1 →Fe(OH)2 →Х2 →Fe.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

Fe - 1 --> FeCl2 - 2 --> Fe (OH)2 - 3 --> FeO -4-> Fe
1. Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
2. FeCl2 + 2NaOH --> Fe(OH)2 + 2NaCl
Fe2+ + 2OH- --> Fe (OH)2
3. Fe (OH)2 - t --> FeO + H2O
4. FeO + C = Fe + CO

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 23 г натрия с водой было получено 8,96 л водорода (н. у.). Найдите объемную долю выхода продукта реакции.

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
n (Na) = 23/23= 1 моль
2n (H2) = n (Na) по уравнению (теор.)
n (H2) = 0,5 моль теор.
n (H2) = 8,96/22,4 = 0,4 моль (пр.)
ŋ = V (H2) (пр.)/ V (H2) (теор.) = n (H2) (пр.)/ n (H2) (теор.) = 0,4/0,5 = 0,8 = 80%

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных химических реакций бериллия и железа с веществами: кислородом, бромом, разбавленной серной кислотой.
Рассмотрите две из этих реакций в свете ОВР, а одну — в свете ТЭД.

3Fe + 2O2 = Fe2O3 • FeO
Fe + Н2SO4 = FeSO4 + Н2
2Fe + 3Br 2 = 2Fe Br3
2 Ве + O2 = 2 ВеО
Ве0 -2e→ Ве 2+ окисляется, восстановитель
О20+4e→2 О 2- восстанавливается, окислитель
Ве + Br 2 = Ве Br2
Ве 0 -2e→ Ве 2+ окисляется, восстановитель
Br 20+2e→2 Br - восстанавливается, окислитель
Ве + Н2SO4 = Ве SО4 + Н2
Ве + 2Н+ = Ве 2+ + Н2

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ Х1 и Х2 в цепочке превращений:
Fe → Х1 →Fe(OH)3 →Х2 →Fe.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

Fe 1→FeCl3 2→Fe(OH)3 3→Fe2O3 4→ Fe
1. 2Fe + 3Cl2 t →2FeCl3
2. FeCl3+ 3NaOH → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl
3. 2Fe(OH)3 t → Fe2O3 + H2O
4. 2Fe2O3 + 3C t → 4 Fe + 3CO2

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 60 г кальция с водой выделилось 30 л водорода (н. у.). Найдите объемную долю выхода продукта реакции (в %).

Ca + 2H2О = Ca(OH)2 + Н2
n (Ca) = 60/40= 1,5 моль
n (H2) = n (Ca) по уравнению (теор.)
n (H2) = 30/22,4 = 1,34 моль (пр.)
ŋ = V (H2) (пр.)/ V (H2) (теор.) = n (H2) (пр.)/ n (H2) (теор.) = 1,34/1,5 = 0,89 = 89%

Третий уровень

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций магния, алюминия и серебра с неметаллом, водой, кислотой, раствором соли.
Реакции металлов с растворами кислоты и соли рассмотрите с точки зрения ОВР и ТЭД.

1. Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
Mg + 2H+ = Mg2+ + H2
Mg0 - 2e = Mg2+ восстановитель
2H+ + 2e= H2 окислитель
Mg + Cl2 = MgCl2
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2
Mg + CuCl2 = MgCl2 + Cu
Mg0 + Cu2+ = Mg2+ + Cu0
Mg0 - 2e = Mg2+ восстановитель
Cu2+ + 2e= Cu0 окислитель
2. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H02
Al 0 - 3e = Al3+ восстановитель
2H+ + 2e= H2 окислитель
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2
3HgCI2 + 2Al = 2AICI3 + 3Hg
3Hg2+ + 2Al0 = 2AI3+ + 3Hg0
Hg2+ + 2е = Hg0 восстановитель
Al0 – 3е= AI3+ окислитель
3. Ag + 2HCl = не реагирует
2Ag + S = Ag2S
Ag+ H2O = не реагирует
Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Ag0 + Fe3+= Ag++ Fe2+
Ag0 - 1е= Ag+ восстановитель
Fe3++1е= Fe2+окислитель

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ Х1, Х2 и Х3 в цепочке превращений:

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

2Ве + О2 = 2ВеО
ВеО +2HCl = BeCl2 + H2O
BeCl2 + 2NaOH = Be(OH)2 + 2NaCl
Be(OH)2 + 2NaOH= Na2BeO2 + 2H2O

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 12 г технического магния, содержащего 5% примесей, с избытком соляной кислоты, выделилось 10 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
n(Mg) = 12-12*0,05/24 = 11,4 /24= 0,475 моль
n (H2) (теор.) = n(Mg) =0,475 моль
n (H2) = 10/22,4 = 0,44 моль (пр.)
ŋ = V (H2) (пр.)/ V (H2) (теор.) = n (H2) (пр.)/ n (H2) (теор.) = 0,44/0,475 = 0,92 = 92%

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций лития, меди, бария, алюминия с веществами: неметаллом, водой, кислотой, раствором соли.
Реакции металлов с растворами кислоты и соли рассмотрите с точки зрения ОВР и ТЭД.

1. 2Li + Сl2 = 2LiСl
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2
2Li + 2НСl = 2LiСl + Н2
2Li0 + 2Н+ = 2Li+ + Н02
Li0 – 1e = Li+ восстановитель
2Н+ + 2e= Н02 окислитель
2Li + CuСl 2= 2LiС1 + Cu
2Li0 + Cu2+ = 2Li+ + Cu0
Li0 – 1e = Li+ восстановитель
Cu2+ + 2e= Cu0 окислитель
2. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H02
Al 0 - 3e = Al3+ восстановитель
2H+ + 2e= H2 окислитель
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2
3HgCI2 + 2Al = 2AICI3 + 3Hg
3Hg2+ + 2Al0 = 2AI3+ + 3Hg0
Hg2+ + 2е = Hg0 восстановитель
Al0 – 3е= AI3+ окислитель
3. Ва + 2HCl = ВаCl2 + H2
Ва + 2H+ = Ва 2+ + H2
Ва 0 - 2e = Ва 2+ восстановитель
2H+ + 2e= H2 окислитель
Ва + Cl2 = ВаCl2
Ва +2H2O= Ва(OH)2+H2
Ва + CuCl2 = ВаCl2 + Cu
Ва + Cu2+ = Ва 2+ + Cu0
Ва 0 - 2e = Ва 2+ восстановитель
Cu2+ + 2e= Cu0 окислитель
4. Cu + Cl2 = CuCl2
Cu + H2O = не реагирует
Cu + HCl = не реагирует
Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2.
Cu 0 + Fe3+= Cu2 ++ Fe2+
Cu 0 - 2е= Cu + восстановитель
Fe3++1е= Fe2+окислитель

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ Х1, Х2 и Х3 в цепочке превращений:

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

Fe + 2HСl → FeCl2 + H2↑
FeCl2+ 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

ЗАДАНИЕ 3
При термическом разложении 20 г известняка, содержащего 10% некарбонатных примесей, было получено 3,23 л углекислого газа (н. у.).
Вычислите объемную долю выхода продукта реакции (в %).

CaCO3 = CaO+CO2
n (CaCO3) = 20-20*0,1/100= 18/100=0,18 моль
V (CO2) = 3,23/22,4 = 0,145 моль (практ.)
n (CaCO3) = n (CO2) по уравнению (теор.)= 0,18 моль
выход = 0,145/0,18 = 0,801 = 80,1 %

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций кальция, железа и цинка с неметаллом, водой, кислотой, раствором соли.
Реакции металлов с растворами кислоты и соли рассмотрите с точки зрения ОВР и ТЭД.

1. Са + 2HCl = СаCl2 + H2
Са0 + 2H+ = Са 2+ + H2
Са 0 - 2e = Са 2+ восстановитель
2H+ + 2e= H2 окислитель
Са + Cl2 = СаCl2
Са +2H2O= Са(OH)2+H2
Са + CuCl2 = СаCl2 + Cu
Са + Cu2+ = Са 2+ + Cu0
Са 0 - 2e = Са 2+ восстановитель
Cu2+ + 2e= Cu0 окислитель
2.
2Fe + 3Cl2 t →2FeCl3

3. 2Zn + O2 = 2ZnO
Zn + H2O = ZnO + H2
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Zn + 2Н+ = Zn 2+ + Н2
Zn 0 + 2H+ = Zn 2+ + H02
Zn 0 - 2e = Zn 2+ восстановитель
2H+ + 2e= H2 окислитель
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
Zn 0 + Cu2+ = Zn 2+ + Cu0
Zn 0 - 2e = Zn 2+ восстановитель
Cu2+ + 2e= Cu0 окислитель

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ Х1, Х2 и Х3 в цепочке превращений:

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

2Ca+O2=2CaO
CaО+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+H2CO3=CaCO3+2H2O
CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 t →CaCO3↓ + CO2 + H2O

ЗАДАНИЕ 3
Прй взаимодействии 24,15 г технического натрия, содержащего 5% примесей, было получено 8,96 л водорода (н. у.).
Вычислите объемную долю выхода продукта реакции (в %).

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
n(Na) = 24,15-24,15*0,05/23 =23 /23= 1 моль
n (H2) (теор.) = 0,5 n(Mg) =0,5 моль
n (H2) = 8,96/22,4 = 0,4 моль (пр.)
ŋ = V (H2) (пр.)/ V (H2) (теор.) = n (H2) (пр.)/ n (H2) (теор.) = 0,4/0,5 = 0,8 = 80%

ЗАДАНИЕ 1
Напишите уравнения возможных реакций бериллия, железа и меди с веществами: неметаллом, водой, кислотой, раствором соли.
Реакции металлов с растворами кислоты и соли рассмотрите с точки зрения ОВР и ТЭД.

1. 2 Ве + O2 = 2 ВеО
Ве + Н2SO4 = ВеSО4 + Н2
Ве + 2Н+ = Ве 2+ + Н2
2. Cu + Cl2 = CuCl2
Cu + H2O = не реагирует
Cu + HCl = не реагирует
Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2.
Cu 0 + Fe3+= Cu2 ++ Fe2+
Cu 0 - 2е= Cu + восстановитель
Fe3++1е= Fe2+окислитель
3. 2Fe + 3Cl2 t →2FeCl3

ЗАДАНИЕ 2
Определите формулы веществ Х1, Х2 и Х3 в цепочке превращений:

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения по данной схеме.

2Zn + O2 = 2ZnO
ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O
Zn(NO3)2 + 2NaOH = 2NaNO3 + Zn(OH)2
Zn(OH)2= ZnO + H2O

ЗАДАНИЕ 3
При взаимодействии 60 г технического кальция, содержащего 2% примесей, с водой было получено 30 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.

Ca + 2H2О = Ca(OH)2 + Н2
n(Ca) = 60-60*0,02/40 =58,8 /40= 1,47 моль
n (H2) (теор.) = n(Ca) =1,47 моль
n (H2) = 30/22,4 = 1.34 моль (пр.)
ŋ = V (H2) (пр.)/ V (H2) (теор.) = n (H2) (пр.)/ n (H2) (теор.) = 1,34/1,47 = 0,91 = 91%

Читайте также: