Опыт 1, страница 107 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Получение водорода и изучение его свойств

На 1 ученика:

Реактивы: гранулированный цинк — 2 шт., раствор соляной кислоты — 5 мл, мыльный раствор.

Оборудование: лабораторное оборудование для получения газов — 1 шт., кристаллизатор, спиртовка, цилиндр.

Ход работы:

Опыт 1. Получение водорода из цинка и соляной кислоты.

1) Соберите прибор для получения газа, показанный на рисунке.

2) Пробирку с газоотводной трубкой соедините с цилиндром, заполненным водой и опущенным в кристаллизатор с водой.

3) В пробирку с кружком поместите цинк, закройте пробкой с воронкой. Проверьте прибор на герметичность. В воронку налейте соляную кислоту.

4) Наблюдайте выделение водорода в пробирке-приемнике.

Вопросы:

1. К какому типу относится реакция между цинком и соляной кислотой?

2. Какими физическими свойствами обладает водород?

3. Какой способ использован для собирания водорода?

Напишите уравнение реакции и сформулируйте выводы.

1. К какому типу относится реакция между цинком и соляной кислотой?

Реакция между цинком ($Zn$) и соляной кислотой ($HCl$) представляет собой взаимодействие простого вещества (металл цинк) и сложного вещества (кислота). В ходе этой реакции атомы цинка замещают атомы водорода в молекуле кислоты. В результате образуется новое сложное вещество — соль хлорид цинка ($ZnCl_2$) и новое простое вещество — газообразный водород ($H_2$). Реакции, в которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе, называются реакциями замещения.

Ответ: Реакция между цинком и соляной кислотой относится к типу реакций замещения.

2. Какими физическими свойствами обладает водород?

В ходе эксперимента можно наблюдать некоторые физические свойства водорода. Водород — это газ, так как он собирается в цилиндре в виде пузырьков. Поскольку его собирают методом вытеснения воды, можно сделать вывод, что водород плохо растворим в воде. Газ, поднимаясь, скапливается в верхней части перевернутого цилиндра, вытесняя воду вниз, что говорит о том, что водород легче воды. Из общих знаний известно, что водород — это газ без цвета и запаха, а также самый легкий газ, его плотность значительно меньше плотности воздуха.

Ответ: Водород — это бесцветный газ без запаха, который плохо растворяется в воде и является самым легким из всех газов (имеет очень низкую плотность).

3. Какой способ использован для собирания водорода?

В данном опыте для собирания водорода используется метод вытеснения воды. Цилиндр, предварительно наполненный водой, переворачивают и опускают в кристаллизатор с водой. Газоотводную трубку, по которой поступает водород, подводят под отверстие цилиндра. Водород, будучи легче воды и плохо растворимым в ней, поднимается вверх в виде пузырьков и скапливается в верхней части цилиндра, постепенно вытесняя из него воду. Этот метод подходит для собирания газов, не реагирующих с водой и имеющих низкую растворимость в ней.

Ответ: Для собирания водорода использован способ вытеснения воды.

Напишите уравнение реакции и сформулируйте выводы.

Уравнение химической реакции получения водорода при взаимодействии цинка с соляной кислотой выглядит следующим образом:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

В этой реакции цинк, являясь более активным металлом по сравнению с водородом, вытесняет его из раствора кислоты. В результате образуется соль (хлорид цинка) и выделяется газообразный водород, что мы и наблюдаем в виде пузырьков.

Выводы:

1. В лабораторных условиях водород можно получить в результате реакции замещения между активным металлом (например, цинком) и кислотой (например, соляной).

2. Водород является газом, который практически не растворяется в воде и имеет плотность меньше, чем у воды. Эти физические свойства позволяют собирать его методом вытеснения воды.

3. Проведенный опыт является наглядной демонстрацией химической реакции с выделением газа и иллюстрирует один из способов его получения и собирания.

Ответ: Уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$. Выводы: в ходе реакции замещения цинка с соляной кислотой выделяется водород; водород — это газ, плохо растворимый в воде, что позволяет собирать его методом вытеснения воды.