Question

Археологи нашли несколько старых одинаковых монет желтого цвета. после очистки от грязи и налета масса одной монеты оказалось равной 7 г. анализ монеты к следующим результатам: в состав монеты входят три металла. в соляной кислоте она почти не растворилась, в разбавленный азотной кислоте растворилась неполностью, но раствор стал голубым. твердый остаток желтого цвета весил 1 г. после обработки полученного голубого раствора соляной кислотой выпал белый осадок, масса которого после высушивания 2,686 г. раствор по прежнему имел голубовато-зеленоватую окраску. его отфильтровали и обработали щелочью . в результате выпал синий осадок, почерневший при нагревании и весивший после высушивания 5 г. определите количественный состав сплав в %, из которого изготовлены монеты. напишите уравнения всех происходящих реакций.

Answer 1

Дано: m = 7 г
m(ж.о.) = 1 г (не раств. в к-тах)
m(б.о.) = 2,686 г(с НСl)
m(ч.о) = 5г (ОН⁻ и t°)
Найти: состав монеты, %
Решение.
1). Нерастворимый в кислотах желтый осадок, очевидно, ЗОЛОТО 
m(Au) = 1 г. 
2). Голубовато-зеленый цвет при растворении монеты в азотной кислоте могла дать соль МЕДИ, 
3Cu + 8HNO₃разб. = 3Сu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
Cu⁰ - 2e = Cu²⁺ |3   окисление, Сu⁰ - восстановитель
N⁵⁺ + 3e = N²⁺   |2    восстановление, N⁵⁺ - окислитель
3). Но соли меди не дают белого осадка с соляной кислотой, это качественная реакция на СЕРЕБРО . Значит, вместе с медью в азотной кислоте растворилось и серебро, которое было в монете. 
3Ag +4HNO₃разб. = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O
Ag⁰ - e = Ag⁺     |3 окисление; Аg⁰ восстановитель
N⁵⁺ + 3e = N²⁺   |1 восстановление; N⁵⁺окислитель
АgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃
М(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5 (г/моль)
Составим и решим пропорцию:
108 г Ag 143,5 г AgCl 
Х г Ag   2,686 гAg
Х = 108*2,686/143,5 ≈ 2 г
m(Ag) = 2 г
4) При обработке зелено-голубого фильтрата Сu(NO₃)₂ выпал синий осадок гидроксида меди(II)
CuNO₃ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃
При нагревании осадок почернел,т.к. при разложении голубой гидроокиси образовался черный оксид меди.
Cu(OH)₂ ---t°--> CuO + H₂O
M(CuO) = 64 +16 = 80 (г/моль)
Составим и решим пропорцию:
80 г CuO 64 г Cu
5 г CuO У г  Cu
У = 5*64/80 = 4 (г)
m(Сu) = 4 г
5) В монете содержится 1 г золота, 2 г серебра и 4 г меди. 1+2+4 = 7 (г), т.е. других компонентов в сплаве нет.
w(Au) = (1/7)*100%  ≈ 14,29 %
w(Ag) = (2/7)*100%  ≈  28,57 %
w(Cu) = (4/7)*100%  ≈  57,14 %
ответ: 14,29 % Au;   28,57 % Ag;   57,14 % Cu