1-я цепочка: \[ \mathrm{Mg \to MgCl_2 \to Mg(OH)_2 \to MgSO_4 \to BaSO_4} \]
- \(\mathrm{Mg + 2HCl \to MgCl_2 + H_2\uparrow}\)
(можно также \(\mathrm{Mg + Cl_2 \to MgCl_2}\)) - \(\mathrm{MgCl_2 + 2NaOH \to Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl}\)
- \(\mathrm{Mg(OH)_2 + H_2SO_4 \to MgSO_4 + 2H_2O}\)
- \(\mathrm{MgSO_4 + BaCl_2 \to BaSO_4\downarrow + MgCl_2}\)
2-я цепочка: \[ \mathrm{Fe \xrightarrow{Cl_2} FeCl_3 \to Fe(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} X \xrightarrow{C} Y \xrightarrow{HCl} Z} \]
\[ X=\mathrm{Fe_2O_3},\qquad Y=\mathrm{Fe},\qquad Z=\mathrm{FeCl_2} \]
Уравнения:
- \(\mathrm{2Fe + 3Cl_2 \to 2FeCl_3}\)
- \(\mathrm{FeCl_3 + 3NaOH \to Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl}\)
- \(\mathrm{2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t^\circ} Fe_2O_3 + 3H_2O}\)
- \(\mathrm{Fe_2O_3 + 3C \xrightarrow{t^\circ} 2Fe + 3CO\uparrow}\)
- \(\mathrm{Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\uparrow}\)
Как рассуждать
- В первой цепочке металл переводим в соль, затем соль — в нерастворимое основание действием щёлочи, основание — в соль действием кислоты, а затем получаем нерастворимый осадок \(\mathrm{BaSO_4}\) реакцией обмена.
- Во второй цепочке важно помнить две «ловушки»:
- железо с хлором даёт \(\mathrm{FeCl_3}\), потому что хлор — сильный окислитель;
- железо с соляной кислотой даёт \(\mathrm{FeCl_2}\), а не \(\mathrm{FeCl_3}\).
- При нагревании \(\mathrm{Fe(OH)_3}\) разлагается до оксида \(\mathrm{Fe_2O_3}\), а углерод восстанавливает железо из оксида.
Проверка: осадки в уравнениях отмечены \(\downarrow\) — это \(\mathrm{Mg(OH)_2}\), \(\mathrm{Fe(OH)_3}\), \(\mathrm{BaSO_4}\). Все уравнения сбалансированы.
