Химия
8 класс
Вопрос
В семи пронумерованных пробирках (1-7) содержатся растворы сульфатов, нитратов или хлоридов следующих элементов: $Bi (III), Zn (II), Sn (II), Hg (II), Cu (II), Ag (I), Cd (II)$, причем ряд растворов для предупреждения гидролиза подкислен.
В пробы исследуемых растворов объемом $2-3 см^3$ внесите щепотку цинковой пыли (на конце стеклянного шпателя). Наблюдайте за происходящими явлениями. При необходимости пробы растворов перед повторным внесением в них цинковой пыли подкислите, добавив туда 2-3 см^3 серной кислоты (в соотношении $1 : 4$). Если полученные результаты вызовут у вас какие-либо сомнения, можете повторить опыт, взяв вместо цинковой пыли гранулированный цинк.
Свои наблюдения запишите. Повторите опыты, используя новые порции исходных растворов и стружки металлического цинка. Запишите результаты наблюдений, на основании которых вы устанавливаете, катион какого из металлов содержится в исследуемых растворах. Если вы сочтете, Что полученные результаты не дают возможности дать однозначный ответ, можете провести дополнительное исследование, используя порошки серебра и меди. Если вы не Можете однозначно установить, какие ионы - $Sn^{2+}$ или $Cd^{2+}$ - присутствуют в растворе, то вспомните, что только может окисляться до $Sn^{4+}$, и тогда для подтверждения своего ответа вы можете воспользоваться 5 %-ным раствором. В отчете приведите уравнения проделанных вами акций, записанные в ионном виде.
Ответ
Логический ход анализа выглядит следующим образом: при добавлении цинковой пыли вытесняются металлы, менее активные, чем цинк; при этом по отсутствию реакции определяется раствор, содержащий $Zn$ (II). Подкисление не изменяет наблюдаемой картины даже при наличии кадмия. Использование гранулированного цинка позволяет проводить более точные наблюдения за протекающими реакциями. Пробирку, содержащую $Cu$ (II), легко отличить как по цвету раствора, так и по окраске выделяющегося металла.
Аналогичная операция с оловянными стружками позволяет определить растворы, содержащие $Cd$ (II) и $Sn$ (II), последний из которых следует идентифицировать также с помощью 5 %-ного раствора $HgCl$. В остальных пробирках содержится $Bi$ (III), $Ag$ (I) и $Hg$ (II). Форма кристаллов и окраска металлов, вытесненных цинком или оловом, весьма характерны, и при условии точности наблюдений ошибки практически исключены. Однозначное различение этих металлов можно выполнить, используя металлические серебро и медь: осадок Bi имеет черный цвет, $Hg$ образует характерную амальгаму, серебро осаждается в различных формах, которые тем не менее позволяют отличить его от более активных металлов.