Для различения трех неподписанных образцов металлов химик мог использовать реакции этих металлов с кислотами и раствором гидроксида натрия. Давайте рассмотрим, как это можно сделать, и какие результаты можно ожидать.

1. Определение реакций с кислотами: Химик может взять образцы металлов и поочередно добавлять к ним растворы различных кислот, например, соляной кислоты (HCl) или серной кислоты (H2SO4). Металлы могут реагировать с кислотами, образуя соли и выделяя водород.
2. Определение реакций с гидроксидом натрия: Затем химик может добавить к образцам растворы гидроксида натрия (NaOH). Некоторые металлы будут реагировать с NaOH, образуя гидроксиды, которые могут быть растворимыми или нерастворимыми в воде.

• Металл 1: Если металл реагирует с HCl, выделяя пузырьки водорода, это может быть, например, цинк (Zn). Уравнение реакции: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑.
• Металл 2: Если металл не реагирует с HCl, но реагирует с NaOH, это может быть алюминий (Al). Уравнение реакции: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑. (Алюминий образует комплексные ионы в щелочной среде).
• Металл 3: Если металл не реагирует ни с кислотами, ни с NaOH, это может быть медь (Cu). Реакции с этими веществами не происходят, так как медь является благородным металлом.

• Цинк: Цинк активно реагирует с кислотами, так как он является активным металлом, который способен вытеснять водород из кислот.
• Алюминий: Алюминий вначале может не реагировать с кислотами из-за образования защитной оксидной пленки. Однако в щелочной среде он активно реагирует, образуя растворимые алюминаты.
• Медь: Медь не реагирует с кислотами и щелочами, так как она является благородным металлом и не склонна к окислению в обычных условиях.

Таким образом, химик смог различить три металла, основываясь на их реакционной способности с кислотами и щелочами. Это позволяет идентифицировать металлы и понять их химические свойства.