Номер 5, страница 100 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Предложите способы обнаружения вредных газов $\text{CO}$, $NO_2$, $H_2S$, $SO_2$ химическим путем. Напишите уравнения реакций.

5. Предложите способы обнаружения вредных газов CO, NO₂, H₂S, SO₂ химическим путем. Напишите уравнения реакций.

Для обнаружения вредных газов химическим путем используют качественные реакции, сопровождающиеся заметным визуальным эффектом (изменение цвета, выпадение осадка). Ниже приведены способы для каждого газа.

Обнаружение Co (оксид углерода (II))

Метод основан на восстановительных свойствах CO. При пропускании анализируемого воздуха через раствор хлорида палладия(II) ($PdCl_2$) оксид углерода(II) восстанавливает палладий до металлического состояния, который выпадает в виде черного осадка. Индикаторная бумага, пропитанная этим раствором, чернеет в присутствии CO.

Уравнение реакции: $Co + PdCl_2 + H_2o \rightarrow CO_2 + Pd\downarrow + 2HCl$

Обнаружение NO₂ (диоксид азота)

Для обнаружения диоксида азота используют реактив Грисса. $NO_2$ при взаимодействии с водой (присутствующей в реактиве) образует азотистую кислоту ($HNO_2$), которая вступает в реакцию с компонентами реактива (сульфаниловая кислота и 1-нафтиламин), образуя азокраситель ярко-розового или красного цвета.

Уравнения реакций (упрощенная схема): $2NO_2 + H_2o \rightarrow HNO_3 + HNO_2$ $HNO_2$ + реактив Грисса $\rightarrow$ образование азокрасителя (розовое окрашивание)

Обнаружение H₂S (сероводород)

Качественной реакцией на сероводород и сульфид-ионы является взаимодействие с солями свинца(II). Обычно используют бумагу, смоченную раствором ацетата свинца(II) $Pb(CH_3COO)_2$. При наличии $H_2S$ бумага темнеет или чернеет из-за образования нерастворимого сульфида свинца(II) ($PbS$).

Уравнение реакции: $H_2S + Pb(CH_3COO)_2 \rightarrow PbS\downarrow + 2CH_3COOH$

Обнаружение SO₂ (диоксид серы)

Диоксид серы является восстановителем и может быть обнаружен по его способности обесцвечивать растворы сильных окислителей, например, перманганата калия ($KMnO_4$). При пропускании газа, содержащего $SO_2$, через фиолетовый раствор перманганата калия, раствор обесцвечивается.

Уравнение реакции: $5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2o \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$

Ответ: Co обнаруживается по черному осадку металлического палладия из раствора $PdCl_2$ ($Co + PdCl_2 + H_2o \rightarrow CO_2 + Pd\downarrow + 2HCl$); $NO_2$ — по розовому окрашиванию с реактивом Грисса; $H_2S$ — по черному осадку $PbS$ при реакции с ацетатом свинца ($H_2S + Pb(CH_3COO)_2 \rightarrow PbS\downarrow + 2CH_3COOH$); $SO_2$ — по обесцвечиванию фиолетового раствора $KMnO_4$ ($5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2o \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$).