Інші завдання дивись тут...

Вправа 193 Запишіть формули мінералів Fe3Al2(SiO4)3 і Ca3Fe2(SiO4)3 (їх загальна назва — гранати) за допомогою формул відповідних оксидів.

Fe3+2Al2(SiO4)3  3FeO•Al2O3•3SiO2

Ca3Fe2+3(SiO4)3  3CaO•Fe2O3•3SiO2

 

Вправа 194 Складіть електронні формули катіонів Феруму та зобразіть їх графічні варіанти.

Fe2+  1s22s22p63s23p63d6


Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5

 

Вправа 195 Допишіть схеми реакцій і складіть хімічні рівняння:

a) 2Fe + 3F2 = 2FeF3 

   FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O

   Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O

   FeCl2 + Na2CO3 = FeСO3 + 2NaCl

б) Fe + AgNO3 = Fe(NO3)2 + Ag

   Fe3O4 + H2 = 3FeO + H2O

    Fe(OH)3 + H3PO4 = FePO4 + 3H2O

   Fe(NO3)3 + NaOH = Fe(OH)3 + NaNO3

в) Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2

    Fe2O3 + CaO = Ca(FeO2)2

    Fe(OH)2 = FeO + H2O

    FeS + 2HBr = FeBr2 + H2S

 

Вправа 196 Вставте замість крапок формули речовин і перетворіть схеми реакцій на хімічні рівняння:

а) 3FeO + O2 = 2Fe3O4

   Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 = 2FeCl3 + 3BaSO4

   Fe(OH)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3H2O

б) 4FeO + O2 = 2Fe2O3

   Fe2O3 + Li2O = 2LiFeO2

   FeCl3 + 3NH4OH = Fe(OH)3 + 3NH4Cl

 

Вправа 197 Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:

а) Fe → FeCl2 → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2(SO4)3 → FePO4;

   Fe + Cl2 = FeCl2

   2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3

   FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

   2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O

   Fe2(SO4)3 + 2H3PO4 = 2FePO4 + 3H2SO4

б) Fe2O3 → Ba(FeO2)2 → Fe2(SO4)3 → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3.

   Fe2O3 + BaO = Ba(FeO2)2

   Ba(FeO2)2 + 4H2SO4 = BaSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

   Fe2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 = 2Fe(NO3)3 + 3BaSO4

   Fe(NO3)3 + KOH = Fe(OH)3 + KNO3

   2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

 

Вправа 198 Ферум (ІІ, ІІІ) оксид реагує з кислотами подібно до суміші простих оксидів Феруму. Складіть рівняння реакцій сполуки Fe3O4 з хлоридною і розбавленою сульфатною кислотами.

Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Fe3O4 + 4H2SO4 (розб.) = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

 

Вправа 199 Напишіть рівняння гідролізу нітратів Феруму в молекулярній та йонно-молекулярній формах. Зважте на те, що осади не утворюються.

1) Fe(NO3)2  Fe2+ + 2NO3-

Сіль Fe(NO3)2 утворена слабкою основою Fe(OH)2 і сильною кислотою HNO3, тому гідроліз відбувається за катіоном.

1 cтадія: Fe2+ + HOH ⇄ FeOH+ + H+

           Fe2+ + 2NO3- + HOH ⇄ FeOH+ + 2NO3- + H+

           Fe(NO3)2 + H2⇄ Fe(OH)NO3 + HNO3 Сіль розчинна

2) Fe(NO3)3  Fe3+ + 3NO3-

Сіль Fe(NO3)2 утворена слабкою основою Fe(OH)3 і сильною кислотою HNO3, тому гідроліз відбувається за катіоном.

1 стадія: Fe3+ + HOH ⇄ FeOH2+ + H+

Fe3+ + HOH ⇄ FeOH+ + H+

Fe3+ + 3NO3- + HOH ⇄ FeOH+ + 3NO3- + H+

Fe(NO3)3 + H2⇄ Fe(OH)(NO3)2 + HNO3 Сіль розчинна

 

Вправа 200 Під час пропускання сірководню у водний розчин ферум (ІІІ) хлориду утворюється світло-жовтий осад простої речовини. Складіть рівняння реакції.

2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S↓ + HCl

Колір сірки S світло-жовтий

 

Вправа 201 Виведіть формулу оксиду Феруму, в якому масова частка металічного елемента становить 70%.

Відомо: w(Fe)=70%

Знайти: формулу FexOy-?

Розв'язування

w(O)=100%-w(Fe)=100%-70%=30%

У 100 г такої речовини маса атомів Феруму становить 70 г, атомів Оксигену — 30 г. Розраховуємо співвідношення індексів у формулі вуглеводню (співвідношення кількостей речовини елементів): 

х : у=n(Fe):n(O)=m(Fe)/M(Fe):m(O)/M(O)=70/56 : 30/16=

=1,25:1,875

Якщо співвідношення між атомами виражене не цілими, а дробовими числами, то вважаємо, що менше число дорівнює одиниці, а більше число ділимо на нього. Тоді

х : у=1,25/1,25:1,875/1,25=1,0:1,5

Для того щоб у співвідношенні були найменші цілі числа, помножимо обидва числа на 2:

x : y=(1,02):(1,52)=2:3, отже, формула оксиду Fe2O3

Відповідь: Fe2O3

 

Вправа 202 Яку масу ферум (ІІІ) нітрату потрібно взяти для добування 8 г ферум (ІІІ) оксиду?

Відомо: m(Fe2O3)=8 г

Знайти: m(Fe(NO3)3)-?

Розв'язування

І спосіб

M(Fe2O3)=160 г/моль

v(Fe2O3)=m(Fe2O3):M(Fe2O3)=8 г : 160 г/моль=0,05 моль

Записуємо рівняння реакції: 4Fe(NO3)3=2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2

За рівнянням реакції v(Fe(NO3)3):v(Fe2O3)=4:2=2:1, тому

v(Fe(NO3)3)=2v(Fe2O3)=2•0,05 моль=0,1 моль

M(Fe(NO3)3)=242 г/моль

m(Fe(NO3)3)=v(Fe(NO3)3)M(Fe(NO3)3)=0,1 моль•242 г/моль=24,2 г

II спосіб

Записуємо рівняння реакції:

x г             8 г

4Fe(NO3)3=2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2

968 г         320 г

M(Fe(NO3)3)=247 г/моль, маса 1 моль=242 г, а маса 4 моль=968 г

M(Fe2O3)=160 г/моль, маса 1 моль=160 г, а маса 2 моль=320 г

х=m(Fe(NO3)3)=8 г • 968 г : 320 г=24,2 г

Відповідь: 24,2 г

 

Вправа 203 Визначте кількість молекул води у формулі солі FeCl2•nH2O, якщо масова частка води у сполуці становить 36,2%.

Відомо: FeCl2•nH2O, w(H2O)=36,2% або 0,362

Знайти: n-?

Розв'язування:

M(FeCl2)=127 г/моль, M(H2O)=18 г/моль

Масова частка води в кристалогідраті обчислюється за формулою

w(H2O)=n•M(H2O)/(M(FeCl2)+n•M(H2O)

Підставимо значення у формулу, отримаємо рівняння, яке розв'язуємо.

0,362=18n/(127+18n), звідси

0,362•(127+18n)=18n

45,974+6,516n=18n

18n-6,516n=45,974

11,484n=45,974

n=4, формула кристалогідрату FeCl24H2O

Відповідь: n=4

 

Вправа 204 Який об’єм водню виділиться за нормальних умов, якщо до 1,12 г заліза додати 18 г хлоридної кислоти з масовою часткою HCl 10%?

Відомо: m(Fe)=1,12 г, m(розчину)=18 г, w(HCl)=10%, або 0,1

Знайти: V(H2)-?

Розв'язування

1. m(HCl)=w(HCl)m(розчину)=0,118 г=1,8 г

2. M(HCl)=36,5 г/моль, M(Fe)=56 г/моль

n(HCl)=m(HCl):M(HCl)=1,8 г:36,5 г/моль=0,049 моль

n(Fe)=m(Fe):M(Fe)=1,12 г:56 г/моль=0,02 моль

3. Запишемо рівняння реакції: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

За рівнянням реакції 1 моль заліза реагує з 2 моль кислоти, тому з 0,02 моль заліза прореагує удвічі більша кількість кислоти, тобто 0,04 моль. За умовою задачі є 0,049 моль, отже, кислоту взято в надлишку, вона реагує не повністю, тому розрахунки будемо проводити за даними Fe.

За рівнянням реакції n(Fe):n(H2)=1:1, тому

n(H2)=n(Fe)=0,02 моль

4. V(H2)=n(H2)VM=0,02 моль22,4 л/моль=0,448 л

Відповідь: 0,448 л

 

Вправа 205 У розчин купрум (ІІ) сульфату занурили залізну пластинку масою 28 г. Через деякий час маса пластинки збільшилась до 30 г. Обчисліть масу міді, яка виділилась на пластинці. Зважте на те, що утворюваний метал із пластинки не осипається.

Відомо: до реакції mпластинки(Fe)=28 г, після реакції mпластинки(Fe,Сu)=30 г

Знайти: m(Cu)-?

Розв'язування

Нехай х г - маса заліза, що утворилося після реакції. Тоді в реакцію вступило залізо масою (28 - х) г, а утворилася мідь масою (30 - х) г, бо залізна пластинка збільшилася за рахунок здатності заліза вступати в реакцію з витісненням міді, що осідає на ній.  

Запишемо рівняння реакції:

(28 - х) г                         (30 - х) г

    Fe    +  CuSO4  =  FeSO4  +  Cu

  56 г                                  64 г

M(Fe)=56 г/моль, маса 1 иоль=56 г

M(Cu)=64 г/моль, маса 1 моль=64 г

(28-х):56=(30-х):64, за властивістю пропорції

(28-х)64=(30-х)56

1792-64х=1680-56х

64х-56х =1792-1680

8х=112

х=112:8

х=14 г

m(Cu)=30 - 14=16 г

Відповідь: 16 г міді виділилося на пластинці

Інші завдання дивись тут...