Осуществить цепочку превращений: Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe → FeSO4 → Fe(OH)2

Ниже приведена одна из возможных последовательностей реакций, позволяющая пройти путь
Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ → Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂, с пояснениями по реагентам и условиям.

1. Fe(OH)₃ → Fe₂O₃

Реакция:
$2\,\text{Fe(OH)}_{3} \xrightarrow{\;t\;}\ \text{Fe}_{2}\text{O}_{3} + 3\,\text{H}_{2}\text{O}$

Условия и пояснение:
Гидроксид железа(III) прокаливают при 300-400 °C. При нагревании он теряет воду, образуя бурый порошок оксида железа(III).

2. Fe₂O₃ → Fe

Вариант A — восстановление водородом:
$\text{Fe}_{2}\text{O}_{3} + 3\,\text{H}_{2} \xrightarrow{500{-}700 °C}\ 2\,\text{Fe} + 3\,\text{H}_{2}\text{O}$

Вариант B — восстановление коксом:
$\text{Fe}_{2}\text{O}_{3} + 3\,\text{C} \xrightarrow{900{-}1000 °C}\ 2\,\text{Fe} + 3\,\text{CO} \uparrow$

Условия:
• Твёрдое восстановление проводят в трубчатой печи (H₂) или в шахтной печи (кокс).
• При использовании водорода железо выходит более чистым.

3. Fe → FeSO₄

Реакция:
$\text{Fe} + \text{H}_{2}\text{SO}_{4(\text{разб.})} \longrightarrow \text{FeSO}_{4} + \text{H}_{2} \uparrow$

Условия и пояснение:
Металлическое железо растворяют в холодной разбавленной серной кислоте (концентрация ≈ 10 %). Важна именно разбавленная кислота: она не окисляет Fe(II) до Fe(III), поэтому получается зелёный раствор сульфата железа(II).

4. FeSO₄ → Fe(OH)₂

Реакция осаждения щёлочью:
$\text{FeSO}_{4} + 2\,\text{NaOH}_{(р-р)} \longrightarrow \text{Fe(OH)}_{2} \downarrow + \text{Na}_{2}\text{SO}_{4}$

Условия:
• Работу проводят в бескислородной атмосфере (осушенный азот/углекислый газ) или быстро, чтобы осадок не бурел на воздухе, иначе Fe(OH)₂ частично окисляется до бурого Fe(OH)₃.
• Температура комнатная; избыток щёлочи обеспечивает полный осадок.

Итоговая схема

1. Прокаливание: Fe(OH)₃ ⟶ Fe₂O₃

2. Восстановление: Fe₂O₃ ⟶ Fe

3. Растворение в разб. H₂SO₄: Fe ⟶ FeSO₄

4. Осаждение щёлочью без доступа O₂: FeSO₄ ⟶ Fe(OH)₂

Таким образом, вся требуемая цепочка превращений успешно осуществлена.