Хлорат калия нагрели в присутствии оксида марганца (IV). Выделившийся газ прореагировал с горячим металлическим железом. Железную окалину растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшаяся в результате этой реакции соль внесли в раствор карбоната калия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
от

1 Ответ

1) Хлорат калия (бертолетова соль) разлагается в присутствии диоксида марганца до хлорида калия и кислорода:
2KClO3 → 2KCl + 3O2↑ (кат. MnO2)
2) Реакция горения железа в кислороде приводит к образованию железной окалины Fe3O4, представляющей собой смешанный оксид FeO∙Fe2O3:
3Fe + 2O2 → Fe3O4
3) Железная окалина Fe3O4 формально может рассматриваться как смесь FeO и Fe2O3 в мольном соотношении 1:1. При взаимодействии оксида Fe2O3 с концентрированной азотной кислотой протекает реакция обмена без изменения степени окисления железа в образовавшейся соли – нитрата железа (III). А при взаимодействии оксида FeO, в котором железо проявляет степень окисления +2, происходит его окисление, в результате чего также образуется соль нитрата железа (III), а концентрированная азотная кислота восстанавливается до диоксида азота:
Fe3O4 + 10HNO3(конц.) → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
4) При смешении растворов солей трехвалентных металлов с растворами сульфитов/сульфидов/карбонатов в реакции, помимо солей, принимает участие также вода. Связано это с тем, что предполагаемый в качестве продукта сульфит/сульфид/карбонат трехвалентного металла необратимо гидролизуется водой:
2Fe(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 6KNO3 + 3CO2↑
* Исключение: взаимодействие солей трехвалентного железа с растворами сульфидов и сульфитов не подчиняются описанному выше правилу, поскольку протекают окислительно-восстановительные реакции - железо (III) восстанавливается до железа (II). При этом сульфид-ион окисляется до свободной серы, а сульфит-ион окисляется до сульфат-иона. Например:
2FeCl3 + 3Na2S = 2FeS + S + 6NaCl
2FeCl3 + Na2SO3 + H2O= 2FeCl2 + 2HCl + Na2SO4
от