Номер 134, страница 206 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.134. Какие из перечисленных газов: азот, кислород, хлороводород, иодоводород, аммиак, сероводород – можно осушить концентрированной серной кислотой? Обоснуйте свой выбор.

Решение

Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) является эффективным осушителем, так как активно поглощает воду. Однако ее можно применять только для осушки тех газов, которые не вступают с ней в химическое взаимодействие. Поскольку концентрированная $H_2SO_4$ является сильной кислотой и сильным окислителем, она будет реагировать с газами, обладающими основными свойствами или являющимися восстановителями.

Рассмотрим каждый из перечисленных газов:

Азот ($N_2$)

Азот — химически инертный газ, который в обычных условиях не реагирует с концентрированной серной кислотой. Следовательно, его можно осушать с помощью $H_2SO_4$.

Кислород ($O_2$)

Кислород, как и азот, не взаимодействует с концентрированной серной кислотой. Его также можно осушать этим методом.

Хлороводород ($HCl$)

Хлороводород является кислотным газом и не реагирует с серной кислотой (реакция между двумя кислотами в данном случае не идет). Кроме того, хлорид-ион ($Cl^−$) — очень слабый восстановитель и не окисляется концентрированной $H_2SO_4$. Таким образом, хлороводород можно осушать концентрированной серной кислотой.

Иодоводород ($HI$)

Иодоводород является сильным восстановителем и вступает в окислительно-восстановительную реакцию с концентрированной серной кислотой (окислителем):

$8HI + H_2SO_4 \rightarrow 4I_2 + H_2S + 4H_2O$

Поэтому осушать иодоводород с помощью $H_2SO_4$ нельзя.

Аммиак ($NH_3$)

Аммиак — газ с основными свойствами. Он вступает в реакцию нейтрализации с серной кислотой, образуя соль — сульфат аммония:

$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

Следовательно, аммиак нельзя осушать концентрированной серной кислотой.

Сероводород ($H_2S$)

Сероводород является сильным восстановителем и легко окисляется концентрированной серной кислотой:

$H_2S + H_2SO_4 \rightarrow S + SO_2 + 2H_2O$

По этой причине сероводород нельзя осушать концентрированной $H_2SO_4$.

Ответ: Концентрированной серной кислотой можно осушить азот, кислород и хлороводород. Аммиак, иодоводород и сероводород осушать этим способом нельзя, так как они вступают в химическую реакцию с серной кислотой.