Номер 1, страница 52 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. I. § 13. Кислород. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 1, страница 52.

1. Заполните таблицу по результатам выполненных опытов.

Получение кислорода в лаборатории

Характеристика процесса

Исходное вещество

Перманганат калия $KMnO_4$

Пероксид водорода $H_2O_2$

Условия протекания реакции

Признаки химической реакции

Уравнение реакции и её тип

Способ собирания кислорода

Способ распознавания кислорода

Перманганат калия ($KMnO_4$)

Условия протекания реакции:
Для разложения перманганата калия с целью получения кислорода необходимо нагревание. Реакция инициируется при температуре примерно 240°C. В лабораторной практике пробирку с кристаллами перманганата калия интенсивно нагревают над пламенем спиртовки или горелки.
Ответ: Нагревание.

Признаки химической реакции:
В ходе реакции происходит выделение бесцветного газа без запаха (это и есть кислород). Также наблюдается изменение внешнего вида исходного вещества: тёмно-фиолетовые кристаллы перманганата калия превращаются в порошок чёрно-зелёного цвета, который является смесью манганата калия ($K_2MnO_4$) зелёного цвета и оксида марганца(IV) ($MnO_2$) чёрного цвета.
Ответ: Выделение газа и изменение цвета твёрдого вещества с тёмно-фиолетового на чёрно-зелёный.

Уравнение реакции и её тип:
Уравнение термического разложения перманганата калия выглядит следующим образом:
$2KMnO_4 \xrightarrow{t^\circ} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$
Данная реакция является реакцией разложения, так как из одного исходного сложного вещества образуются три новых, более простых вещества.
Ответ: $2KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$, тип реакции — разложение.

Способ собирания кислорода:
Кислород можно собирать двумя методами:
1. Метод вытеснения воздуха. Так как кислород немного тяжелее воздуха (молярная масса $O_2$ ≈ 32 г/моль, воздуха ≈ 29 г/моль), приёмный сосуд (пробирку, колбу или цилиндр) устанавливают отверстием вверх, а газоотводную трубку опускают на дно.
2. Метод вытеснения воды. Этот метод основан на плохой растворимости кислорода в воде. Приёмный сосуд заполняют водой и переворачивают в ванночку с водой. Газ, поступая по трубке, вытесняет воду из сосуда.
Ответ: Методом вытеснения воздуха или методом вытеснения воды.

Способ распознавания кислорода:
Для обнаружения кислорода используется его свойство поддерживать горение. В сосуд с предполагаемым кислородом вносят тлеющую лучинку. Если лучинка ярко вспыхивает, это доказывает наличие кислорода.
Ответ: Тлеющая лучинка в сосуде с кислородом ярко вспыхивает.

Пероксид водорода ($H_2O_2$)

Условия протекания реакции:
Разложение пероксида водорода происходит самопроизвольно, но очень медленно. Для ускорения реакции используют катализатор, например, оксид марганца(IV) ($MnO_2$). Реакция протекает бурно уже при комнатной температуре, нагревание не требуется.
Ответ: Присутствие катализатора, например, оксида марганца(IV) ($MnO_2$).

Признаки химической реакции:
При добавлении катализатора (чёрного порошка $MnO_2$) к бесцветному раствору пероксида водорода наблюдается бурное выделение пузырьков газа (кислорода), жидкость "вскипает". Реакция экзотермическая, поэтому происходит незначительное нагревание реакционной смеси.
Ответ: Бурное выделение газа.

Уравнение реакции и её тип:
Уравнение каталитического разложения пероксида водорода:
$2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow$
Эта реакция также относится к реакциям разложения (из одного вещества образуются два). Так как она протекает с участием катализатора, её также называют каталитической.
Ответ: $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow$, тип реакции — каталитическое разложение.

Способ собирания кислорода:
Способы собирания кислорода не зависят от метода его получения. Поэтому, как и в предыдущем случае, используются:
1. Метод вытеснения воздуха (сосуд отверстием вверх).
2. Метод вытеснения воды (из-за плохой растворимости $O_2$ в воде).
Ответ: Методом вытеснения воздуха или методом вытеснения воды.

Способ распознавания кислорода:
Способ распознавания кислорода является качественной реакцией на этот газ и всегда одинаков. Тлеющая лучинка, внесённая в сосуд с кислородом, ярко вспыхивает, подтверждая его наличие.
Ответ: Тлеющая лучинка в сосуде с кислородом ярко вспыхивает.