Номер 1, страница 79 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. На каких физических свойствах кислорода основаны способы его собирания? Каким из этих способов собирают более чистый газ?

На каких физических свойствах кислорода основаны способы его собирания?

Решение

В лабораторных условиях кислород можно собирать двумя основными способами, каждый из которых основан на определённых физических свойствах этого газа.

1. Метод вытеснения воздуха. Этот способ основан на том, что кислород немного тяжелее (плотнее) воздуха. Молярная масса кислорода ($O_2$) составляет $M(O_2) \approx 32$ г/моль, в то время как средняя молярная масса воздуха – около $M_{воздуха} \approx 29$ г/моль. Поскольку кислород тяжелее, его можно собрать в сосуд, расположив его дном вниз (отверстием вверх). Газоотводную трубку опускают на дно сосуда, и кислород, поступая в него, вытесняет более лёгкий воздух.

2. Метод вытеснения воды. Данный способ основан на том, что кислород очень плохо растворяется в воде. Для сбора газа сосуд (например, пробирку или измерительный цилиндр) заполняют водой и переворачивают вверх дном в ёмкости с водой (кристаллизаторе). Газоотводную трубку подводят под отверстие перевёрнутого сосуда. Пузырьки кислорода поднимаются вверх и скапливаются в сосуде, вытесняя из него воду.

Ответ: Способы собирания кислорода основаны на двух его физических свойствах: 1) кислород тяжелее воздуха, что позволяет собирать его методом вытеснения воздуха; 2) кислород малорастворим в воде, что позволяет собирать его методом вытеснения воды.

Каким из этих способов собирают более чистый газ?

Решение

При сравнении двух методов с точки зрения чистоты получаемого газа, метод вытеснения воды является предпочтительным.

При собирании кислорода методом вытеснения воздуха очень сложно определить момент, когда сосуд полностью заполнился газом. В результате собранный кислород всегда будет содержать примеси воздуха (в основном, азота и аргона).

При собирании методом вытеснения воды момент заполнения сосуда виден наглядно — когда вся вода будет вытеснена. Газ, собранный таким образом, будет содержать лишь незначительное количество водяного пара в качестве примеси, но будет практически чистым от компонентов воздуха. Следовательно, этот метод позволяет получить более чистый образец кислорода.

Ответ: Более чистый газ собирают методом вытеснения воды.