Каковы уравнения реакций, которые происходят при электролизе раствора хлорида железа 3 с графитовыми электродами, если бурый осадок отфильтровали и прокалили, а вещество, образовавшееся на катоде, растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании, и продукт, выделившийся на аноде, пропустили через холодный раствор гидроксида калия?

Химия 11 класс Электролиз растворов электролиз хлорида железа реакции электролиза графитовые электроды бурый осадок прокаливание осадка катодная реакция анодная реакция азотная кислота растворение в кислоте гидроксид калия Новый

Для решения этой задачи давайте последовательно разберем все этапы, которые описаны в условии.

1. Электролиз раствора хлорида железа(III):

При электролизе раствора хлорида железа(III) (FeCl3) с графитовыми электродами происходят следующие реакции:

• На катоде: Восстановление ионов железа (Fe3+) до металлического железа (Fe).
• На аноде: Окисление ионов хлора (Cl-) до хлора (Cl2).

Таким образом, уравнения реакций будут:

1. На катоде: 3Fe³⁺ + 3e^- → 3Fe
2. На аноде: 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

2. Образование бурого осадка:

После электролиза, осадок, который вы упомянули, скорее всего, это оксид железа(III) (Fe2O3) или гидроксид железа(III) (Fe(OH)3). Если бурый осадок отфильтровали и прокалили, то он превращается в оксид железа(III):

Fe(OH)3 (осадок) → Fe2O3 (прокаливание)

3. Реакция с концентрированной азотной кислотой:

Металлическое железо, образовавшееся на катоде, при растворении в концентрированной азотной кислоте (HNO3) будет давать нитрат железа(III) (Fe(NO3)3) и выделять газообразный оксид азота (NO2):

Fe + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

4. Продукт, выделившийся на аноде:

Хлор, выделившийся на аноде, при пропускании через холодный раствор гидроксида калия (KOH) будет реагировать с ним, образуя хлорид калия (KCl) и гипохлорит калия (KClO):

Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O

Итак, подытожим все уравнения:

• На катоде: 3Fe³⁺ + 3e^- → 3Fe
• На аноде: 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-
• Прокаливание: Fe(OH)3 → Fe2O3
• Растворение в HNO3: Fe + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
• Реакция с KOH: Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O

Таким образом, мы рассмотрели все этапы и уравнения реакций, которые происходят при электролизе раствора хлорида железа(III) с графитовыми электродами.