VIII б группа Периодической системы 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 322oС.
Вычислите rS0298 этой реакции, если Еo(FeO(тв.)/Fe(тв.))= -0.865В и Еo(N2(г.)/NH3(г.) )= - 0.771В при pH=14 и Т=298К, а Go298(H2O(ж.)/H2O(г.))=8.63 кДж/моль. Напишите уравнения полуреакций, использованных вами при вычислении термодинамических функций. При проведении расчетов зависимостью H0Tи S0T 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.