Рассмотрим 31 задании ЕГЭ по химии на примере соединений железа. Внимание, задания с ловушками!
Пример задания №31 из ЕГЭ по химии:
1. Сульфат железа(III) прокалили. Полученный твёрдый остаток растворили в растворе иодоводородной кислоты. Образовавшуюся соль железа поместили в раствор азотной кислоты и наблюдали образование окрашенного осадка и выделение бурого газа. Осадок отфильтровали, а к оставшемуся раствору соли прилили раствор карбоната калия. Напишите уравнения четырех описанных реакций. Каждое уравнение по баллу, четыре уравнения - четыре балла.
Обязательно знание химических свойств!
В 31 задании очень много окислительно-восстановительных реакций. В этой цепочке три ОВР из четырех.
1). Прокаливание сульфата железа(III):
2Fe2(SO4)3 -> 2Fe2O3 + 6SO2+ 3O2
2). Растворение полученного остатка в иодоводородной кислоте (HI):
Fe2O3 + 6 HI → 2 FeI2 + I2 + 3 H2O
3). Взаимодействие соли железа (FeI2) с азотной кислотой (HNO3):
FeI2 + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + I2 + 3NO2 + 3H2O
4) Реакция соли железа (Fe(NO3)3) с раствором карбоната калия (K2CO3) - это двойной гидролиз:
2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O-> 2Fe(OН)3 + 6KNO3 + 3CO2
2. Железные опилки растворили в разбавленной серной кислоте, полученный раствор обработали избытком раствора гидроксида натрия. Образовавшийся осадок профильтровали и оставили на воздухе до тех пор, пока он не приобрел бурую окраску. Бурое вещество прокалили до постоянной массы. Напишите уравнения описанных реакций.
1) в разбавленной серной кислоте образуются соли двухвалентного железа
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
2) обработали избытком раствора гидроксида натрия выпадает серо-зеленый осадок гидроксида железа (II)
FeSO4+ 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4
3) Этот осадок на воздухе окисляется и приобретает бурую окраску гидроксида железа (III)
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3↓
4) Бурый осадок, как и все нерастворимые основания, неустойчив. Он распадается на оксид железа (III) и воду
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O.
Выводы:
- Учите химические свойства железа, господа!
- Обратите внимание
-на двойной оксид и его свойства:
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Fe3O4 + 10HNO3(конц.) = NO2↑ + 3Fe(NO3)3 + 5H2O
Fe3O4 + 4H2SO4(разб.) = Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4Н2О
Fe3O4 + 8HI = 3FeI2 + I2 + 4H2O
3Fe3O4 + 28HNO3(разб.) = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
-на двойной гидролиз:
2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KNO3
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl
2FeCl3 + 3Na2SO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3SO2↑ + 6NaCl
- на окислительно-восстановительные свойства соединений железа:
Fe(NO3)2 + Na2S = FeS↓ + 2NaNO3
2FeBr3 + K2S + 4KOH = 2Fe(OH)2↓ + S↓ + 6KBr
Fe2(SO4)3 + 2KI = I2 + 2FeSO4 + K2SO4
2Fe(NO3)3 + Cu → 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2
Ловушки с железом в реальных ЕГЭ
В реакции FeCl3 + 3Na2SO3 + 3H2O могут быть различные продукты. Преобладающий ход реакции зависит условий проведения (кислотности среды, температуры).
Реакция может идти двумя путями: совместный гидролиз
2FeCl3 + 3Na2SO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3SO2↑ + 6NaCl
с образованием бурого осадка и бесцветного газа
или ОВР между железом и серой
2FeCl3 + Na2SO3 + H2O = 2FeCl2 + 3Na2SO4 + 2НCl
с образованием растворов.
Какую реакцию выбрать? ЧИТАЙТЕ описание продуктов. Образование бурого осадка и выделение газа- выбираем совместный гидролиз, образование растворимых веществ - выбираем ОВР.
Составители в задаче досрок 2022 года предполагали как раз ОВР, а тем , кто написал гидролиз, задачу не засчитали.
Успехов в изучении химии!
Подписывайтесь на канал, задавайте вопросы, отвечу.