Для превращений, указанных в схеме, необходимо провести несколько химических реакций. Рассмотрим каждую стадию:
FeS → Fe2O3
Для того чтобы получить Fe₂O₃ из FeS, сначала необходимо окислить сульфид железа (II) до оксида железа (III). Это можно сделать, например, сжиганием FeS в присутствии кислорода:
[
4 \text{FeS} + 7 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Fe}_2\text{O}_3 + 4 \text{SO}_2
]
В этом уравнении FeS окисляется до Fe₂O₃, при этом выделяется диоксид серы (SO₂).
Fe2O3 → x
В данной реакции необходимо указать, что может означать 'x'. Логично предположить, что 'x' — это промежуточное соединение железа, которое затем превращается в Fe(NO₃)₃. Например, это может быть металлическое железо (Fe), которое затем можно превратить в нитрат железа (III). Для этого необходимо восстановить Fe₂O₃ до Fe. Это можно сделать восстановлением углеродом (например, коксом):
[
\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3 \text{C} \rightarrow 2 \text{Fe} + 3 \text{CO}
]
Fe → Fe(NO3)3
Для получения нитрата железа (III), металлическое железо необходимо растворить в концентрированной азотной кислоте:
[
\text{Fe} + 4 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_3 + \text{NO} + 2 \text{H}_2\text{O}
]
В этом уравнении азотная кислота окисляет железо до нитрата железа (III), при этом выделяется оксид азота (NO) и вода.
Таким образом, последовательность реакций для данной схемы превращений будет следующей:
- Окисление FeS до Fe₂O₃.
- Восстановление Fe₂O₃ до металлического Fe.
- Окисление Fe до Fe(NO₃)₃ с помощью азотной кислоты.