Номер 7, страница 127 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

7. Ознакомившись с Приложением 4, предложите способ выделения меди из ее сплава с железом, который используется для изготовления мелких монет.

Ознакомившись с Приложением 4, предложите способ выделения меди из ее сплава с железом, который используется для изготовления мелких монет.

Решение

Для выделения меди из ее сплава с железом можно использовать химический метод, который основан на различной химической активности этих двух металлов. Согласно электрохимическому ряду напряжений металлов, железо ($Fe$) является более активным металлом, чем водород ($H$), и способно вытеснять его из растворов кислот-неокислителей. Медь ($Cu$), наоборот, стоит в ряду напряжений после водорода и является менее активным металлом, поэтому она не реагирует с такими кислотами.

Предлагаемый способ разделения сплава можно осуществить в несколько этапов:

1. Растворение железа. Сплав (монеты или их измельченная форма) помещается в химическую посуду, например, в термостойкий стакан, и заливается избыточным количеством разбавленной кислоты, не являющейся сильным окислителем. Подойдет раствор серной ($H_2SO_4$) или соляной ($HCl$) кислоты. В ходе реакции железо будет растворяться, образуя соль и водород, а медь останется в твердом виде.

Уравнения химических реакций, протекающих в растворе серной кислоты:
$Fe + H_2SO_4(\text{разб.}) \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$
$Cu + H_2SO_4(\text{разб.}) \rightarrow \text{реакция не идет}$

2. Отделение меди. Реакцию следует вести до тех пор, пока не прекратится выделение пузырьков газа (водорода). Это будет означать, что всё железо из сплава прореагировало. Полученная смесь, состоящая из раствора сульфата железа(II) и твердых частиц меди, разделяется методом фильтрования. Чистая медь задерживается на фильтре.

3. Очистка и высушивание. Медь, оставшуюся на фильтре, необходимо промыть дистиллированной водой для удаления остатков раствора соли железа. После промывки чистую медь высушивают при невысокой температуре.

В результате выполнения этих действий железо будет переведено в растворимую форму соли, а медь будет выделена в чистом металлическом виде.

Ответ: Сплав меди с железом необходимо обработать разбавленным раствором кислоты-неокислителя, например, серной ($H_2SO_4$) или соляной ($HCl$). Железо, как более активный металл, прореагирует с кислотой и перейдет в раствор в виде соли, а медь не прореагирует и останется в твердом виде. Затем медь отделяют от раствора фильтрованием, промывают чистой водой и высушивают.