Номер 8-3, страница 97 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-3. В трех закрытых сосудах без этикеток находятся газы: кислород, водород, оксид углерода(IV). Предложите способы идентификации этих веществ.

Решение

Для того чтобы идентифицировать газы — кислород ($O_2$), водород ($H_2$) и оксид углерода(IV) ($CO_2$), находящиеся в трех сосудах без этикеток, можно использовать качественные реакции, основанные на их химических свойствах, в частности на их отношении к горению и реакции с известковой водой.

Способ 1. Последовательная идентификация

Этот способ предполагает два этапа.

1. Идентификация оксида углерода(IV) ($CO_2$).

Из каждого сосуда отбирается небольшое количество газа, которое пропускается через известковую воду (прозрачный раствор гидроксида кальция, $Ca(OH)_2$). Газ, который вызывает помутнение известковой воды, является оксидом углерода(IV). Помутнение происходит из-за образования нерастворимого осадка — карбоната кальция ($CaCO_3$).

Уравнение реакции: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

Два других газа, кислород и водород, не вступают в реакцию с известковой водой, и раствор останется прозрачным. Таким образом, мы определяем сосуд с $CO_2$.

2. Идентификация кислорода ($O_2$) и водорода ($H_2$).

В два оставшихся сосуда поочередно вносим тлеющую лучинку.

• В сосуде, где находится кислород, тлеющая лучинка ярко вспыхнет. Это происходит потому, что кислород активно поддерживает горение.
• В сосуде, где находится водород, с тлеющей лучинкой ничего не произойдет. Чтобы подтвердить наличие водорода, можно поджечь газ у отверстия сосуда (соблюдая осторожность). Водород сгорает с характерным тихим хлопком. Уравнение реакции: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$.

Способ 2. Идентификация с помощью горящей лучинки

Этот способ позволяет идентифицировать все три газа одновременно, внося в каждый сосуд горящую лучинку.

• В сосуде с оксидом углерода(IV) пламя лучинки погаснет, так как $CO_2$ не поддерживает горение и тяжелее воздуха.
• В сосуде с кислородом пламя лучинки станет гореть намного ярче.
• В сосуде с водородом раздастся характерный хлопок, так как водород является горючим газом.

Ответ: Для идентификации газов можно пропустить их через известковую воду — помутнение укажет на оксид углерода(IV). Оставшиеся газы, кислород и водород, можно различить с помощью тлеющей лучинки: в кислороде она вспыхнет, а в водороде — нет. Наличие водорода можно дополнительно подтвердить поджиганием, которое сопровождается хлопком.