Задание 31 ЕГЭ по химии

1) Fe3O4 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO2(газ) + 5H2O

2) Fe(NO3)3 + 3NaOH = 3NaNO3 + Fe(OH)3(осадок)

3) 2Fe(OH)3 --t--> Fe2O3 + 3H2O(газ)

4) Fe2O3 + Fe --t--> 3FeO

Подробный разбор

Железная окалина — это смешанный оксид $Fe_{3}O_{4}$ ($FeO \cdot Fe_{2}O_{3}$), в котором железо есть и в степени окисления $+2$, и в $+3$. Концентрированная $HNO_{3}$ — сильный окислитель, поэтому железо целиком переходит в $+3$, а азот восстанавливается до $NO_{2}$:

1. $Fe_{3}O_{4} + 10HNO_{3} = 3Fe(NO_{3})_{3} + NO_{2}\uparrow + 5H_{2}O$

2. $Fe(NO_{3})_{3} + 3NaOH = 3NaNO_{3} + Fe(OH)_{3}\downarrow$

3. $2Fe(OH)_{3} \overset{t}{\rightarrow} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O\uparrow$

4. $Fe_{2}O_{3} + Fe \overset{t}{\rightarrow} 3FeO$

Пояснения к переходам:

• во второй реакции щёлочь осаждает бурый $Fe(OH)_{3}$ — гидроксид железа(III) в воде нерастворим, поэтому его и «отделили»;

• прокаливание $Fe(OH)_{3}$ — обычное разложение гидроксида на оксид и воду, твёрдый остаток — $Fe_{2}O_{3}$;

• в последней реакции железо выступает восстановителем: $Fe^{0}$ и $Fe^{+3}$ «усредняются» до $Fe^{+2}$, поэтому продукт сплавления — $FeO$.