Вопрос:

Какие веществами "X" и "Y" являются в схеме превращений Fe → FeCl → Fe(NO3)?

Ответ ассистента

Привет! Давай разберём эту цепочку превращений. У нас есть схема: $Fe \rightarrow FeCl_? \rightarrow Fe(NO_3)_?$ 1. Первая стрелочка: $Fe \rightarrow FeCl_?$ Чтобы получить хлорид железа ($FeCl_2$ или $FeCl_3$) из простого железа ($Fe$), нам нужно добавить вещество, которое содержит хлор и может реагировать с железом. Обычно для этого используют газообразный хлор ($Cl_2$) или соляную кислоту ($HCl$). * Если мы возьмём $Cl_2$, то получим $2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$ (хлорид железа (III)). * Если мы возьмём $HCl$, то получим $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2$ (хлорид железа (II)). 2. Вторая стрелочка: $FeCl_? \rightarrow Fe(NO_3)_?$ Теперь из хлорида железа нам нужно получить нитрат железа ($Fe(NO_3)_2$ или $Fe(NO_3)_3$). Для этого обычно используют реакцию обмена с солью, которая содержит нитрат-ион ($NO_3^-$). * Если у нас $FeCl_2$, то, например, с нитратом серебра ($AgNO_3$) будет $FeCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2AgCl \downarrow$. * Если у нас $FeCl_3$, то с тем же нитратом серебра будет $FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3AgCl \downarrow$. Посмотрим на варианты ответов: a. X - $Cl_2$ Y - $KNO_3$ * $Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_3$ (это возможно) * $FeCl_3 + KNO_3 \rightarrow$ здесь не будет реакции, потому что ни $Fe(NO_3)_3$, ни $KCl$ не выпадают в осадок, не выделяется газ и не образуется вода. Значит, этот вариант не подходит. b. X - $HCl$ Y - $HNO_3$ * $Fe + HCl \rightarrow FeCl_2$ (это возможно) * $FeCl_2 + HNO_3 \rightarrow$ здесь $HNO_3$ - это кислота, она не подходит для получения нитрата железа реакцией обмена с солью. Скорее всего, она будет окислять железо. Значит, этот вариант не подходит. c. X - $Cl_2$ Y - $AgNO_3$ * $Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_3$ (это возможно) * $FeCl_3 + 3AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3AgCl\downarrow$ (это возможно, потому что $AgCl$ выпадает в осадок). Значит, этот вариант подходит! d. X - $HCl$ Y - $Pb(NO_3)_2$ * $Fe + HCl \rightarrow FeCl_2$ (это возможно) * $FeCl_2 + Pb(NO_3)_2 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + PbCl_2\downarrow$ (это возможно, потому что $PbCl_2$ выпадает в осадок). Этот вариант тоже подходит! Но в задаче нужно выбрать один ответ. Давай ещё раз посмотрим на варианты. Ага, в условии подразумевается, что мы из Fe сначала получаем хлорид, а потом из хлорида - нитрат. Оба варианта c и d подходят по реакциям обмена. Однако, часто в таких заданиях используются наиболее распространённые или классические реагенты. Давай подумаем, какой вариант более "универсальный" или "очевидный". * $Pb(NO_3)_2$ (нитрат свинца) - тоже хорош, так как $PbCl_2$ (хлорид свинца) выпадает в осадок. * $AgNO_3$ (нитрат серебра) - очень часто используется для таких реакций, потому что многие галогениды серебра (AgCl, AgBr, AgI) нерастворимы. В заданиях такого типа, если возможно несколько вариантов, чаще всего правильным считается тот, где реакции идут до конца из-за образования осадка или газа. Оба варианта (c и d) приводят к образованию осадка, что делает реакцию обмена возможной. Однако, обычно, когда говорят про получение FeCl из Fe, чаще имеют в виду именно хлор ($Cl_2$), который сразу окисляет железо до степени окисления +3 ($FeCl_3$). А уже потом из $FeCl_3$ получить $Fe(NO_3)_3$ с $AgNO_3$. Если бы был $HCl$, то получался бы $FeCl_2$, а не $FeCl_3$. Важно учитывать, что в схеме превращений не указана степень окисления, но получение $FeCl_3$ из $Fe$ напрямую с $Cl_2$ - это распространённая реакция. А затем из $FeCl_3$ получить $Fe(NO_3)_3$ с помощью $AgNO_3$ - тоже очень частый пример. Поэтому наиболее логичным и полным выглядит вариант c. **Ответ: c**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи