На фото 3-ю реакцию читаю как
\(\mathrm{Fe+HCl\rightarrow FeCl_2+H_2}\),
а 4-ю — как
\(\mathrm{FeCl_3+KOH\rightarrow Fe(OH)_3+KCl}\).
Краткий ответ
| № | Уравненная реакция | Характеристика | Окислитель | Восстановитель |
|---|---|---|---|---|
| 1 | \(\mathrm{Fe_2O_3+6HCl\rightarrow 2FeCl_3+3H_2O}\) | обменная, нейтрализация, не ОВР | нет | нет |
| 2 | \(\mathrm{Fe_3O_4+H_2\rightarrow 3FeO+H_2O}\) | ОВР, восстановление оксида водородом | \(\mathrm{Fe^{3+}}\) в \(\mathrm{Fe_3O_4}\) | \(\mathrm{H_2}\) |
| 3 | \(\mathrm{Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow}\) | замещения, ОВР, выделение газа | \(\mathrm{H^+}\) в HCl | \(\mathrm{Fe}\) |
| 4 | \(\mathrm{FeCl_3+3KOH\rightarrow Fe(OH)_3\downarrow+3KCl}\) | обменная, реакция осаждения, не ОВР | нет | нет |
Как определить ОВР
- степень окисления повышается — частица отдаёт электроны, это восстановитель;
- степень окисления понижается — частица принимает электроны, это окислитель.
1. \(\mathrm{Fe_2O_3+HCl}\)
Степени окисления не меняются:
\[ \mathrm{Fe^{+3}\rightarrow Fe^{+3}},\qquad \mathrm{H^{+1}\rightarrow H^{+1}} \]
Значит, это не ОВР, электронный баланс не нужен.
Сокращённое ионное уравнение:
\[ \mathrm{Fe_2O_3+6H^+\rightarrow 2Fe^{3+}+3H_2O} \]
2. \(\mathrm{Fe_3O_4+H_2}\)
В составе \(\mathrm{Fe_3O_4}\) есть \(\mathrm{Fe^{2+}}\) и \(\mathrm{Fe^{3+}}\). В продукте \(\mathrm{FeO}\) железо имеет степень окисления \(+2\).
Электронный баланс:
\[ \mathrm{Fe^{+3}+e^-\rightarrow Fe^{+2}}\quad (\times 2) \]
\[ \mathrm{H_2^0-2e^-\rightarrow 2H^{+1}} \]
Электроны уравнены, поэтому коэффициенты:
\[ \boxed{\mathrm{Fe_3O_4+H_2\rightarrow 3FeO+H_2O}} \]
Железо \(+3\) принимает электроны — это окислитель.
Водород отдаёт электроны — это восстановитель.
3. \(\mathrm{Fe+HCl}\)
Изменяются степени окисления:
\[ \mathrm{Fe^0-2e^-\rightarrow Fe^{+2}} \]
\[ \mathrm{2H^{+1}+2e^-\rightarrow H_2^0} \]
Следовательно:
- \(\mathrm{Fe}\) — восстановитель;
- \(\mathrm{H^+}\) в составе HCl — окислитель.
Сокращённое ионное уравнение:
\[ \mathrm{Fe+2H^+\rightarrow Fe^{2+}+H_2\uparrow} \]
4. \(\mathrm{FeCl_3+KOH}\)
Степени окисления не меняются:
\[ \mathrm{Fe^{+3}\rightarrow Fe^{+3}} \]
Это не ОВР, а реакция обмена с образованием осадка.
Сокращённое ионное уравнение:
\[ \mathrm{Fe^{3+}+3OH^-\rightarrow Fe(OH)_3\downarrow} \]
Проверка коэффициентов: количество атомов Fe, Cl, K, O и H слева и справа совпадает.
Если в 3-й или 4-й строке на доске действительно написаны другие продукты, ответ изменится; варианты с исчезновением кислорода, калия или хлора уравнять нельзя.
