Решение задачи: Fe2O3 + Fe + HNO3

Рассмотрим химические свойства железа и его оксида при взаимодействии с азотной кислотой. Запишем уравнения реакций так, как это принято в школьной программе. 1. Взаимодействие железа с концентрированной азотной кислотой при нагревании. При комнатной температуре концентрированная \( HNO_3 \) пассивирует железо, образуя на его поверхности защитную пленку. Однако при нагревании реакция протекает бурно. Железо окисляется до максимальной степени окисления \( +3 \), а азотная кислота восстанавливается до диоксида азота \( NO_2 \) (бурый газ). Уравнение реакции: \[ Fe + 6HNO_3(конц.) \xrightarrow{t^\circ} Fe(NO_3)_3 + 3NO_2 \uparrow + 3H_2O \] Электронный баланс: \[ Fe^0 - 3e^- \rightarrow Fe^{+3} \] (восстановитель, окисление) \[ N^{+5} + 1e^- \rightarrow N^{+4} \] (окислитель, восстановление) 2. Взаимодействие оксида железа(II) с азотной кислотой. Оксид железа(II) \( FeO \) проявляет основные свойства. Поскольку азотная кислота является сильным окислителем, она не просто растворяет оксид, но и окисляет железо из степени окисления \( +2 \) до \( +3 \). В зависимости от концентрации кислоты выделяются различные оксиды азота, чаще всего \( NO \) (с разбавленной) или \( NO_2 \) (с концентрированной). Уравнение реакции с концентрированной \( HNO_3 \): \[ FeO + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO_2 \uparrow + 2H_2O \] Электронный баланс: \[ Fe^{+2} - 1e^- \rightarrow Fe^{+3} \] \[ N^{+5} + 1e^- \rightarrow N^{+4} \] Если кислота разбавленная, уравнение выглядит так: \[ 3FeO + 10HNO_3(разб.) \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + NO \uparrow + 5H_2O \] Ответ для тетради: 1) \( Fe + 6HNO_3(конц.) \xrightarrow{t^\circ} Fe(NO_3)_3 + 3NO_2 + 3H_2O \) 2) \( FeO + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO_2 + 2H_2O \)