Номер 3, страница 67 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 13. Кислород. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 3, страница 67.

3. Запишите уравнения реакций получения кислорода в лаборатории. Каким образом можно: а) собрать кислород в сосуд; б) доказать наличие кислорода в сосуде?

Решение

В лаборатории кислород получают путем разложения сложных веществ, богатых кислородом. Наиболее часто для этого используют следующие реакции:

1. Каталитическое разложение пероксида водорода (перекиси водорода) с использованием оксида марганца(IV) в качестве катализатора. Реакция протекает при комнатной температуре.

$2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow$

2. Термическое разложение перманганата калия (в быту — марганцовка). Реакция требует нагревания.

$2KMnO_4 \xrightarrow{t} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\uparrow$

3. Термическое разложение хлората калия (бертолетовой соли). Для ускорения реакции и снижения температуры разложения также используют катализатор — оксид марганца(IV).

$2KClO_3 \xrightarrow{t, MnO_2} 2KCl + 3O_2\uparrow$

а) собрать кислород в сосуд;

Сбор кислорода основан на его физических свойствах. Существует два основных лабораторных способа:
1. Метод вытеснения воздуха.Кислород немного тяжелее воздуха (молярная масса $O_2$ составляет 32 г/моль, а средняя молярная масса воздуха – около 29 г/моль).Поэтому можно собирать кислород в сосуд (пробирку, колбу или цилиндр), расположив его отверстием вверх.Газоотводную трубку из прибора для получения кислорода опускают на дно сосуда-приемника.Поступающий кислород, будучи тяжелее, будет скапливаться внизу, вытесняя воздух из сосуда.Полноту заполнения сосуда проверяют тлеющей лучинкой у его отверстия.
2. Метод вытеснения воды.Этот способ основан на плохой растворимости кислорода в воде.Сосуд-приемник доверху наполняют водой, закрывают и переворачивают в ванну (кристаллизатор) с водой.Под водой убирают крышку и под отверстие сосуда подводят газоотводную трубку.Пузырьки кислорода будут подниматься вверх, заполняя сосуд и вытесняя из него воду.Этот способ позволяет собрать более чистый кислород и наглядно видеть, когда сосуд заполнится.
Ответ: кислород можно собрать методом вытеснения воздуха (располагая сосуд-приемник отверстием вверх) или методом вытеснения воды.

б) доказать наличие кислорода в сосуде?

Для определения наличия кислорода в сосуде проводят качественную реакцию. Для этого используют тлеющую лучинку.Деревянную лучинку поджигают и дают ей немного погореть, после чего пламя гасят, чтобы кончик лучинки продолжал тлеть.Эту тлеющую лучинку вносят в сосуд с газом, который необходимо проверить.Если лучинка ярко вспыхивает и загорается снова, это доказывает, что в сосуде находится кислород, так как кислород является сильным окислителем и активно поддерживает горение.В сосуде с воздухом лучинка продолжит просто тлеть, а в сосуде с углекислым газом или азотом — потухнет.
Ответ: чтобы доказать наличие кислорода, нужно внести в сосуд тлеющую лучинку; если она ярко вспыхнет, значит, в сосуде находится кислород.