Лабораторная работа №10, страница 76 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Качественная реакция на водород

Реактивы: гранулы металлического цинка, разбавленный раствор соляной кислоты.

Химическая посуда и лабораторное оборудование: штатив, пробирки, газоотводная трубка, спички.

Техника безопасности. Соблюдайте правила работы с кислотами и с нагревательными приборами.

Ход работы

Соберите прибор для получения газов и проверьте его на герметичность. В пробирку положите 1-2 гранулы цинка и прилейте 2 мл соляной кислоты. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой (рис. 34). Наденьте на конец трубки еще одну пробирку. Подождите некоторое время, чтобы пробирка заполнилась выделяющимся газом. Снимите пробирку с водородом и, не поворачивая вверх, поднесите ее к пламени спиртовки и проверьте его на чистоту. Что при этом наблюдаете?

Рис. 34. Прибор для получения газов

1. Что происходит при взаимодействии цинка с соляной кислотой? Составьте словесное уравнение химической реакции.

2. Опишите физические свойства водорода, непосредственно наблюдаемые при проведении опыта.

3. Опишите, как можно распознать водород.

4. Зачем нужно проверять водород на чистоту?

1. Что происходит при взаимодействии цинка с соляной кислотой? Составьте словесное уравнение химической реакции.

При взаимодействии гранул металлического цинка с разбавленным раствором соляной кислоты происходит химическая реакция замещения. Визуально наблюдается активное выделение пузырьков газа на поверхности цинка и постепенное растворение металла. Реакция является экзотермической, поэтому пробирка нагревается. Уравнение этой химической реакции в молекулярном виде: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$. В результате реакции образуется растворимая соль хлорид цинка и выделяется газообразный водород. Словесное уравнение реакции выглядит следующим образом:

Цинк + Соляная кислота → Хлорид цинка + Водород.

Ответ: Происходит реакция замещения, в ходе которой цинк растворяется в кислоте с выделением пузырьков газа водорода. Словесное уравнение: Цинк + Соляная кислота → Хлорид цинка + Водород.

2. Опишите физические свойства водорода, непосредственно наблюдаемые при проведении опыта.

В ходе данного лабораторного опыта можно наблюдать и сделать выводы о следующих физических свойствах водорода:

1. Агрегатное состояние: Водород при нормальных условиях является газом, что подтверждается выделением пузырьков в жидкости.

2. Цвет и запах: Выделяющийся газ не имеет цвета и запаха.

3. Плотность: Водород собирают в пробирку, перевернутую вверх дном. Это делается потому, что водород — самый лёгкий газ, его плотность значительно меньше плотности воздуха, и он стремится вверх. Таким образом, он вытесняет воздух из перевернутой пробирки.

Ответ: Наблюдаемые физические свойства водорода: это бесцветный газ без запаха, который значительно легче воздуха.

3. Опишите, как можно распознать водород.

Водород можно распознать с помощью качественной реакции, которая заключается в проверке его на горючесть. Для этого пробирку с собранным газом, удерживая ее в перевернутом положении, подносят к пламени спиртовки. Если в пробирке находится чистый водород, он сгорает с тихим "свистящим" звуком или легким хлопком. Если же водород смешан с воздухом, то происходит микровзрыв, который сопровождается характерным громким "лающим" звуком (резким хлопком). Именно этот громкий хлопок является наиболее известным способом качественного определения водорода.

Ответ: Водород распознают по характерному резкому хлопку ("лающему" звуку), который раздается при поднесении пробирки с газом к открытому пламени.

4. Зачем нужно проверять водород на чистоту?

Проверка водорода на чистоту является критически важным требованием техники безопасности. Смесь водорода с воздухом (в объемной доле водорода от 4% до 75%) или с чистым кислородом образует так называемый "гремучий газ", который является чрезвычайно взрывоопасным. В начале реакции получения водорода, аппарат для получения газов заполнен воздухом. Выделяющийся водород смешивается с этим воздухом, образуя взрывоопасную смесь. Если поджечь большое количество такого газа, произойдет сильный взрыв, способный разрушить стеклянную установку и нанести серьезные травмы. Проверка на чистоту (поджигание небольшого количества газа в пробирке) позволяет определить, вытеснен ли весь воздух из системы. Громкий хлопок указывает на то, что газ еще не чистый. Работу с большими объемами водорода можно начинать только после того, как проба газа будет сгорать спокойно, с тихим звуком.

Ответ: Проверять водород на чистоту нужно в целях безопасности, чтобы убедиться в отсутствии взрывоопасной смеси водорода с воздухом ("гремучего газа") и избежать взрыва.