Триады железа (железо, кобальт, никель)

Контрольные вопросы и задачи

1. Охарактеризуйте полиморфные соединения железа, кобальта.

2. Приведите пример нестехиометрического состава соединений триады железа.

3. Напишите уравнения реакций между железом и следующими веществами:

а) разбавленной соляной кислотой;

б) концентрированной серной кислотой;

в) оксидом углерода (II);

г) серой.

д) Fe + SnCl₂ =

е) Fe + CO =

4. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

Fe FeCl₂ Fe(OH)₂ Fe(OH)₃ Fe₂O₃ K₂FeO₄.

Укажите условия протекания реакций.

5. Как взаимодействует Fe₂O₃ с растворами и с расплавами щелочей.

6. Напишите качественные реакции на катион железа (II) и катион железа (III).

7. Почему при приготовлении водных растворов солей железа (III) добавляют кислоту.

8. Как перевести соль железа (II) в соль железа (III). Как осуществить обратный переход.

9. Общие химические свойства железа, кобальта, никеля.

10. Составьте уравнения следующих реакций:

FeS₂ + O₂ →

FeO + HNO₃ →

Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O →

Fe(OH)₂ + 2NaOH →

FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] →

NiO + Ba(OH)₂ →

Сo(OH)₂ + O₂ + H₂O →

Fe₂O₃ + KNO₃ + KOH →

Fe(OH)₃ + Na₂CO₃ →

Fe(OH)₃ + Br₂ + KOH →

Co(OH)₃ + H₂SO₄ →

CoCl₃ + NaOH →

CoCl₂ + Cl₂ + NaOH →

Ni(OH)₃ + HCl →

Ni(OH)₂ + Br₂ + NaOH →

K₂FeO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂SO₄ →

Укажите условия протекания реакций.

11. Напишите уравнения реакций между следующими веществами:

а) оксидом никеля (II) и соляной кислотой;

б) гидроксидом кобальта (II) и концентрированным раствором гидроксида натрия;

в) гидроксидом никеля (II) и избытком раствора аммиака.

12. Какой из катионов (железа, никеля, кобальта в степени окисления +2) обладает более сильными восстановительными свойствами. Привести примеры реакций.

13. Вычислите количество железа (в кг), которое можно получить из 1 тонны пирита, содержащего 80 % FeS₂.

14. К 100 г раствора хлорида кобальта (II), содержащего 10 % (масс.) CoCl₂ прилили избыток раствора гидроксида натрия. Полученный осадок отфильтровали, высушили и покалили. Вычислите объем соляной кислоты (w = 24 %, плотность раствора 1,121 г/мл) необходимый для растворения полученного вещества.

15. Реакция восстановления оксида железа (II) аммиаком:

3FeO(тв.) +2NH₃(г.) = 3Fe(тв.) + N₂(г.) + 3H₂O(г.)

начинается при температуре 322^oС.

Вычислите D_rS⁰₂₉₈ этой реакции, если Е^o(FeO_(тв.)/Fe_(тв.))= -0.865В и Е^o(N_2(г.)/NH_3(г.))= - 0.771В при pH=14 и Т=298К, а DG^o₂₉₈(H₂O_(ж.)/H₂O_(г.))=8.63 кДж/моль. Напишите уравнения полуреакций, использованных вами при вычислении термодинамических функций. При проведении расчетов зависимостью DH⁰_Tи DS⁰_T реакции от температуры следует пренебречь. При какой температуре (большей или меньшей 322⁰С) начинается реакция восстановления FeO аммиаком? Дайте аргументированный ответ. Напишите уравнение соответствующей реакции.

16. При прокаливании 37,45 г гидроксида железа (III) получили твердый остаток. Вычислите объем соляной кислоты с массовой долей HCl 20 % (плотность раствора 1,1 г/мл), необходимый для растворения полученного вещества.

17. Вычислите объем бромной воды, необходимый для окисления 15,2 г хлорида железа (II) в кислом растворе, если в 100 г воды при температуре 20⁰С растворяется 3,6 г брома.