Номер 3, страница 72 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

7. Кислород, сера и их соединения. Проверьте себя - номер 3, страница 72.

Условие.

3. Сероводород можно собирать

1) методом вытеснения воздуха, держа пробирку вниз дном

2) методом вытеснения воздуха, держа пробирку вверх дном

3) методом вытеснения воды

4) всеми вышеперечисленными методами

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы определить правильный способ собирания сероводорода ($H_2S$), необходимо проанализировать его физические свойства: плотность по отношению к воздуху и растворимость в воде.

Сначала определим, тяжелее или легче сероводород воздуха. Для этого сравним их молярные массы.
Молярная масса сероводорода $M(H_2S)$ вычисляется по относительным атомным массам элементов: $M(H_2S) = 2 \cdot A_r(H) + A_r(S) \approx 2 \cdot 1 + 32 = 34$ г/моль.
Средняя молярная масса воздуха составляет примерно $M_{воздуха} \approx 29$ г/моль.
Так как $M(H_2S) > M_{воздуха}$ ($34 > 29$), сероводород является газом, который тяжелее воздуха.

Далее рассмотрим растворимость сероводорода в воде. Сероводород заметно растворяется в воде (при 20°C в 1 объеме воды растворяется около 2.6 объемов $H_2S$), образуя при этом слабую сероводородную кислоту.

Теперь проанализируем каждый из предложенных методов сбора:

1) методом вытеснения воздуха, держа пробирку вниз дном
Этот метод предназначен для сбора газов, которые тяжелее воздуха. Пробирку располагают в нормальном, вертикальном положении (дном вниз). Тяжелый газ, поступая в пробирку, оседает на дно и постепенно заполняет ее, вытесняя более легкий воздух вверх через отверстие. Поскольку сероводород тяжелее воздуха, этот способ для его сбора является правильным.

2) методом вытеснения воздуха, держа пробирку вверх дном
Этот метод используется для сбора газов, которые легче воздуха (например, водорода или аммиака). Пробирку переворачивают (дном вверх), и легкий газ, поднимаясь, скапливается в верхней части, вытесняя более тяжелый воздух вниз. Так как сероводород тяжелее воздуха, этот способ для него неприменим.

3) методом вытеснения воды
Этот метод подходит только для сбора газов, которые практически нерастворимы в воде. Из-за хорошей растворимости сероводорода в воде, при попытке собрать его этим методом большая часть газа растворится, что приведет к значительным потерям вещества и невозможности получить чистый образец. Следовательно, этот метод не подходит.

4) всеми вышеперечисленными методами
Данный вариант ответа является неверным, поскольку, как показано выше, методы, описанные в пунктах 2 и 3, не подходят для сбора сероводорода.

Таким образом, единственный корректный способ из перечисленных — это собирание сероводорода методом вытеснения воздуха в пробирку, расположенную дном вниз.

Ответ: 1