Номер 12, страница 143 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

12. Концентрированная серная кислота используется для осушения газов. Какие из перечисленных ниже газов: воздух, водород, аммиак, углекислый газ, сероводород — можно осушать с помощью $H_2SO_4$?

Решение

Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$) является сильным осушителем благодаря своей способности активно поглощать воду. Однако, для осушения какого-либо газа, осушитель не должен вступать с ним в химическую реакцию. Проанализируем каждый из предложенных газов на предмет возможности реакции с концентрированной $H_2SO_4$.

Воздух

Воздух является смесью газов, основными компонентами которой являются азот ($N_2$) и кислород ($O_2$). Эти газы химически инертны по отношению к концентрированной серной кислоте при обычных условиях. Следовательно, воздух можно осушать с помощью $H_2SO_4$.

Водород

Водород ($H_2$) — газ, который не проявляет ни кислотных, ни основных свойств и при комнатной температуре не реагирует с концентрированной серной кислотой. Поэтому осушение водорода с помощью $H_2SO_4$ возможно.

Аммиак

Аммиак ($NH_3$) обладает ярко выраженными основными свойствами. Он будет реагировать с серной кислотой, которая является сильной кислотой, вступая в реакцию нейтрализации с образованием соли — сульфата аммония:

$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

Из-за этой реакции аммиак нельзя осушать концентрированной серной кислотой.

Углекислый газ

Углекислый газ ($CO_2$) является кислотным оксидом. Кислотные оксиды не реагируют с кислотами. Поэтому углекислый газ можно осушать с помощью концентрированной серной кислоты.

Сероводород

Сероводород ($H_2S$) является сильным восстановителем. Концентрированная серная кислота, в свою очередь, является сильным окислителем. Между ними протекает окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой сера в сероводороде (степень окисления -2) окисляется, а сера в серной кислоте (степень окисления +6) восстанавливается. Пример уравнения реакции:

$H_2S + H_2SO_4(\text{конц.}) \rightarrow S \downarrow + SO_2 \uparrow + 2H_2O$

Так как происходит химическое взаимодействие, сероводород нельзя осушать концентрированной серной кислотой.

Ответ: С помощью концентрированной серной кислоты ($H_2SO_4$) можно осушать воздух, водород и углекислый газ.