6, страница 74 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

Практическая работа 5. Получение, собирание и распознавание водорода. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - страница 74.

6. Убедившись, что выделяется чистый водород, подожгите его у конца стеклянной трубки. Водород горит голубым пламенем, если этого не видно, пинцетом поднесите полоску белой бумаги на задний план.

По окончании опыта погасите спиртовку.

Оформите отчёт.

Убедившись, что выделяется чистый водород, подожгите его у конца стеклянной трубки. Водород горит голубым пламенем, если этого не видно, пинцетом поднесите полоску белой бумаги на задний план.

Этот пункт инструкции описывает процедуру безопасной утилизации избытка водорода, выходящего из реакционной установки, и качественное наблюдение за его горением.

Перед тем как поджигать водород, необходимо убедиться в его чистоте, то есть в отсутствии примеси воздуха (кислорода). Смесь водорода и кислорода (в объемном соотношении примерно 2:1) известна как гремучий газ и является взрывоопасной. Проверку на чистоту обычно проводят, собирая небольшое количество выходящего газа в перевернутую пробирку и поднося ее к пламени в стороне от основной установки. Спокойное горение газа с тихим хлопком указывает на его чистоту.

Горение чистого водорода в кислороде воздуха представляет собой химическую реакцию, в результате которой образуется вода. Этот процесс является экзотермическим (протекает с выделением тепла).

Уравнение реакции горения водорода:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Пламя водорода практически бесцветно, оно имеет очень бледный голубоватый оттенок. Из-за низкой светимости его трудно разглядеть при обычном освещении. Чтобы сделать пламя видимым, на его фон помещают контрастный, обычно белый, предмет. Полоска белой бумаги, поднесенная пинцетом, позволяет отчетливо увидеть контуры бледно-голубого пламени.

Ответ: Водород поджигают у конца трубки после проверки на чистоту, чтобы безопасно утилизировать его избыток. Он горит характерным бледно-голубым пламенем, которое становится видимым на белом фоне; в результате реакции горения образуется вода.

По окончании опыта погасите спиртовку.

Данная инструкция является частью завершения химического эксперимента, в частности, такого как восстановление оксида металла водородом при нагревании.

Важно соблюдать правильную последовательность действий. В экспериментах, где водород используется для восстановления металлов (например, меди из оксида меди(II)), сначала прекращают нагревание (гасят спиртовку), но продолжают пропускать ток водорода через реакционную пробирку до тех пор, пока она и ее содержимое полностью не остынут.

Это необходимо для того, чтобы предотвратить окисление полученного в ходе реакции чистого металла (например, меди) кислородом воздуха. В нагретом состоянии металлы, как правило, очень активны и легко вступают в реакцию с кислородом, превращаясь обратно в оксид. Поток водорода создает в пробирке инертную (бескислородную) атмосферу, которая защищает горячий металл от окисления.

Ответ: Спиртовку гасят для прекращения нагревания, но подачу водорода продолжают до полного остывания продуктов реакции, чтобы избежать их повторного окисления кислородом воздуха.

Оформите отчёт.

Ниже представлен пример отчета по лабораторной работе, в рамках которой могли бы выполняться указанные действия.

---

Лабораторная работа: "Восстановление оксида меди(II) водородом"

Цель работы: Получить водород, изучить его восстановительные свойства на примере реакции с оксидом меди(II), а также наблюдать за горением водорода.

Оборудование и реактивы: Прибор для получения газов (аппарат Киппа или пробирка Вюрца), штатив с лапкой, пробирка из тугоплавкого стекла, газоотводная трубка, спиртовка, спички, пинцет, пробирки для сбора газа, оксид меди(II) ($CuO$), гранулы цинка ($Zn$), раствор соляной кислоты ($HCl$), полоска белой бумаги.

Ход работы:

1. Собрали установку для получения водорода и восстановления им оксида меди(II). В прибор для получения газов поместили гранулы цинка и прилили раствор соляной кислоты.

2. Пропустили выделяющийся водород через всю систему в течение 2-3 минут для вытеснения воздуха.

3. Проверили выходящий водород на чистоту: собрали газ в перевернутую пробирку и поднесли к пламени спиртовки. Тихий хлопок подтвердил чистоту газа.

4. Начали нагревать пробирку с порошком оксида меди(II) в токе водорода.

5. Наблюдали за происходящими изменениями.

6. Подожгли избыток водорода у конца газоотводной трубки. Для наблюдения за пламенем использовали лист белой бумаги в качестве фона.

7. После завершения реакции прекратили нагревание (погасили спиртовку), не прекращая подачу водорода до полного остывания пробирки.

8. Прекратили подачу водорода и разобрали установку.

Наблюдения:

1. В приборе для получения газов при контакте цинка и соляной кислоты наблюдалось бурное выделение бесцветного газа без запаха – водорода.

2. Черный порошок оксида меди(II) при нагревании в токе водорода постепенно изменил свой цвет на красно-розовый. Это свидетельствует об образовании металлической меди.

3. На холодных стенках пробирки, где проходила реакция, сконденсировались капельки бесцветной жидкости – воды.

4. Водород на выходе из газоотводной трубки горел спокойным, едва заметным бледно-голубым пламенем.

Уравнения реакций:

1. Получение водорода в аппарате Киппа:
$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$

2. Восстановление оксида меди(II) водородом:
$CuO\text{ (черный)} + H_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu\text{ (красно-розовый)} + H_2O$

3. Горение избытка водорода:
$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Вывод: В ходе эксперимента было доказано, что водород обладает восстановительными свойствами. Он способен восстанавливать металлы из их оксидов, отнимая у них кислород. В результате реакции восстановления оксида меди(II) водородом образуются металлическая медь и вода. Горение водорода является его характерным свойством. Цель работы достигнута.

---

Ответ: Отчет по лабораторной работе, включающий цель, оборудование, ход работы, наблюдения, уравнения реакций и выводы, оформлен.