Номер 3, страница 73 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Для чего и как проверяют выделившийся в реакции водород на чистоту?

Для чего проверяют выделившийся в реакции водород на чистоту?

Проверку водорода на чистоту проводят в первую очередь из соображений безопасности. Водород является чрезвычайно горючим газом, а его смесь с кислородом (который содержится в воздухе) в широком диапазоне концентраций является взрывоопасной. Такую смесь называют «гремучим газом». При поджигании гремучего газа происходит быстрая экзотермическая реакция с образованием воды, сопровождающаяся взрывом:

$2H_2(г) + O_2(г) \rightarrow 2H_2O(г)$

Когда водород получают в лабораторных условиях, например, в аппарате Киппа или в обычной пробирке при реакции металла с кислотой, выделяющийся газ сначала смешивается с воздухом, который изначально находился в приборе. Если попытаться поджечь эту смесь, может произойти взрыв, способный разрушить стеклянную посуду и нанести серьезные травмы. Поэтому перед тем, как собирать водород или проводить с ним какие-либо дальнейшие манипуляции, связанные с нагреванием или поджиганием, абсолютно необходимо убедиться, что весь воздух из реакционного сосуда вытеснен, и выделяется практически чистый водород.

Ответ: Водород проверяют на чистоту, чтобы гарантировать безопасность при работе с ним. Смесь водорода с воздухом («гремучий газ») взрывоопасна, и ее поджигание может привести к взрыву, поэтому необходимо убедиться, что собранный газ не содержит значительной примеси воздуха.

Как проверяют выделившийся в реакции водород на чистоту?

Для проверки чистоты водорода используется простой и быстрый качественный метод, который заключается в следующем:

1. Небольшое количество выделяющегося газа собирают в пробирку методом вытеснения воздуха. Для этого пробирку держат отверстием вниз над газоотводной трубкой, так как водород значительно легче воздуха и будет скапливаться в верхней части перевернутой пробирки.

2. Не переворачивая пробирку, ее отверстие быстро подносят к пламени (например, спиртовки или зажженной деревянной лучинки).

3. По характеру звука, который сопровождает сгорание газа, делают вывод о его чистоте:

• Если раздается резкий, громкий «лающий» хлопок — это означает, что в пробирке находилась взрывоопасная смесь водорода с воздухом. Газ еще «грязный», и его использование опасно. Пробу необходимо повторить через некоторое время.

• Если слышится тихий, глухой хлопок или легкий «свистящий» звук, а водород у отверстия пробирки загорается и горит спокойным, почти бесцветным пламенем, — это свидетельствует о том, что водород достаточно чистый. Весь воздух из прибора вытеснен, и газ можно собирать для дальнейших опытов.

Ответ: Чистоту водорода проверяют, собирая небольшую пробу газа в перевернутую пробирку и поднося ее к открытому огню. Громкий «лающий» хлопок свидетельствует о наличии опасной смеси с воздухом (газ нечистый), в то время как тихий хлопок или спокойное горение указывает на то, что водород чистый и безопасен для работы.