Практическая работа 4, страница 102 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 3. Водород. Параграф 30. Практическая работа 4. Получение водорода и исследование его свойств - страница 102.

Условие.

🔴 В чём особенности техники безопасности при работе с водородом?

1. Получение водорода и его собирание методом вытеснения воды. Соберите прибор, как показано на рисунке 35, и проверьте его на герметичность. В пробирку поместите несколько гранул цинка и добавьте 2–3 мл разбавленной соляной кислоты.

В течение минуты выделяющемуся из прибора газу дайте свободно выходить из пробирки (вначале выделяющийся водород содержит примесь воздуха, который находился в приборе до начала реакции). Затем конец газоотводной трубки подведите к горлышку пробирки, предварительно заполненной водой и помещённой в перевёрнутом виде в чашку с водой. Когда газ заполнит пробирку, закройте её под водой пробкой, выньте из чашки и поставьте в штатив горлышком вниз.

🔵 Почему водород можно собрать методом вытеснения воды?

2. Получение водорода и его собирание методом вытеснения воздуха. Повторите опыт, взяв вместо соляной кислоты серную. Водород соберите в пробирку, перевёрнутую вверх дном (см. рис. 35).

🔵 Напишите уравнения реакций цинка: а) с соляной кислотой;
б) с серной кислотой.

а) $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$
б) $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$

3. Горение водорода. Проверьте собранный вами водород на чистоту. Для этого пробирку, наполненную водородом, держа отверстием вниз, поднесите к пламени горелки. Горелка должна быть размещена на расстоянии не менее 0,5 м от прибора, в котором получали водород!

Если вы собрали чистый водород, он сгорает спокойно, с характерным звуком «п-пах». Если водород содержит примесь воздуха, слышен характерный свистящий хлопок.

🔵 В каком случае полученный газ сгорает спокойно, а в каком случае — со взрывом?

🔵 Что образуется в результате сгорания водорода?

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

4. Отчёт о работе оформите в виде таблицы (см. § 5).

Решение.

Решение 2.

В чём особенности техники безопасности при работе с водородом?

Главная особенность водорода — его чрезвычайная горючесть и взрывоопасность в смеси с воздухом или кислородом. Смесь двух объёмов водорода и одного объёма кислорода называют «гремучим газом», она взрывается с большой силой. В связи с этим при работе с водородом необходимо соблюдать особые меры предосторожности:

1. Прибор для получения водорода должен быть герметичным, чтобы избежать утечки газа и образования взрывоопасной смеси в помещении.

2. Перед поджиганием водорода необходимо обязательно проверить его на чистоту. Для этого небольшую порцию газа собирают в пробирку и подносят к пламени. Чистый водород сгорает спокойно с лёгким хлопком («п-пах»). Если водород содержит примесь воздуха, раздаётся резкий «лающий» или свистящий звук, что свидетельствует об опасности взрыва основной массы газа.

3. Источники открытого огня (спиртовки, горелки) должны находиться на безопасном расстоянии (в тексте указано не менее 0,5 м) от прибора, в котором получают водород.

4. Все опыты с водородом следует проводить в хорошо проветриваемом помещении и обязательно использовать защитные очки.

Ответ: Особенность техники безопасности при работе с водородом заключается в его высокой горючести и взрывоопасности при смешивании с воздухом. Поэтому необходимо проверять прибор на герметичность, собранный газ — на чистоту перед поджиганием, а также соблюдать безопасное расстояние от источников огня.

Почему водород можно собрать методом вытеснения воды?

Водород можно собирать методом вытеснения воды, так как он очень плохо растворяется в воде. Благодаря этому свойству, пузырьки водорода, проходя через воду в перевёрнутый сосуд (например, пробирку), вытесняют её, постепенно заполняя сосуд. Также этому способствует то, что водород — самый лёгкий газ, он легко поднимается вверх в воде.

Ответ: Водород можно собирать методом вытеснения воды, потому что он практически нерастворим в ней.

Напишите уравнения реакций цинка: а) с соляной кислотой; б) с серной кислотой.

а) Реакция цинка с соляной кислотой. Цинк, как металл, стоящий в ряду активности левее водорода, вытесняет его из кислоты. В результате реакции образуются соль (хлорид цинка) и газообразный водород.

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

б) Реакция цинка с серной кислотой. Аналогично реакции с соляной кислотой, цинк вытесняет водород из разбавленной серной кислоты с образованием соли (сульфата цинка) и водорода.

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Ответ: а) $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$; б) $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$.

В каком случае полученный газ сгорает спокойно, а в каком случае — со взрывом?

Спокойное горение с характерным негромким хлопком («п-пах») происходит в том случае, если собранный водород является чистым, то есть не содержит значительных примесей воздуха (кислорода). Если же водород смешан с воздухом, то такая смесь («гремучий газ») при поджигании сгорает мгновенно, с резким свистящим хлопком, то есть со взрывом.

Ответ: Чистый водород сгорает спокойно, а смесь водорода с воздухом сгорает со взрывом.

Что образуется в результате сгорания водорода?

При сгорании водорода происходит его химическая реакция с кислородом, который содержится в воздухе. В результате этой экзотермической реакции образуется единственное вещество — вода (оксид водорода). Уравнение реакции горения водорода выглядит следующим образом:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Ответ: В результате сгорания водорода образуется вода.