Рішення: Узгодьте склад сплаву (1–3) з результатом аналізу залишків на фільтрах (А – Д).
Зразки трьох сплавів обробили хлоридною кислотою, узятою в надлишку. До кожної суміші, що утворилася, долили розведений водний розчин натрій гідроксиду також у надлишку. Після повної взаємодії реагентів суміші профільтрували, а залишки на фільтрах проаналізували. Узгодьте склад сплаву (1–3) з результатом аналізу залишків на фільтрах (А – Д). Уважайте, що кожен компонент сплаву реагує як окрема проста речовина.
_Склад сплаву_
1 Mg, Zn
2 Zn, Cu
3 Mg, Cu
_Залишок на фільтрі_
А гідроксид металічного елемента
Б метал
В метал і гідроксид металічного елемента
Г два метали
Д два гідроксиди металічних елементів
Розв’язання по шагам
8 кроківПроанализируем превращения для каждого сплава. Общая схема: Сплав + избыток HCl → Смесь 1; Смесь 1 + избыток NaOH → Смесь 2; Фильтруем Смесь 2 и анализируем осадок на фильтре.
Сплав 1 (Mg, Zn). Оба металла реагируют с избытком HCl, так как стоят в ряду активности до водорода. Образуется раствор солей MgCl₂ и ZnCl₂. $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2$; $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$.
К раствору MgCl₂ и ZnCl₂ добавляют избыток NaOH. Образуется нерастворимый осадок Mg(OH)₂. $MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2NaCl$. Гидроксид цинка Zn(OH)₂ амфотерен и растворяется в избытке щелочи, образуя растворимый комплекс: $ZnCl_2 + 4NaOH_{изб.} \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + 2NaCl$. Таким образом, в осадке на фильтре будет только гидроксид магния.
Следовательно, осадок для сплава 1 — «гидроксид металлического элемента». Это соответствует варианту А. (1 → А).
Сплав 2 (Zn, Cu). С избытком HCl реагирует только цинк: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$. Медь не реагирует. Получается смесь, состоящая из твердой меди и раствора ZnCl₂. При добавлении избытка NaOH, ZnCl₂ образует растворимый комплекс $Na_2[Zn(OH)_4]$, а медь не реагирует. В осадке на фильтре остается только металлическая медь.
Следовательно, осадок для сплава 2 — «металл». Это соответствует варианту Б. (2 → Б).
Сплав 3 (Mg, Cu). С избытком HCl реагирует только магний: $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2$. Медь не реагирует. Получается смесь, состоящая из твердой меди и раствора MgCl₂. При добавлении избытка NaOH, MgCl₂ образует нерастворимый осадок Mg(OH)₂. Медь не реагирует. В осадке на фильтре будет смесь меди и гидроксида магния.
Следовательно, осадок для сплава 3 — «металл и гидроксид металлического элемента». Это соответствует варианту В. (3 → В).