Номер 1, страница 129 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 6. Углерод и кремний. Параграф 35. Угольная кислота и её соли. Круговорот углерода в природе. Тестовые задания - номер 1, страница 129.

Условие.

1. В двух закрытых цилиндрах без этикеток находятся углекислый газ и водород. Газы можно различить

1) по цвету

2) по запаху

3) с помощью горящей лучины

4) с помощью фильтровальной бумаги, смоченной спиртовым раствором фенолфталеина

Решение.

Решение 2.

Для того чтобы различить углекислый газ ($CO_2$) и водород ($H_2$), необходимо проанализировать их физические и химические свойства и оценить применимость каждого из предложенных методов.

1) по цвету

И углекислый газ ($CO_2$), и водород ($H_2$) являются бесцветными газами. Визуально отличить их друг от друга по этому признаку невозможно.

2) по запаху

Оба газа, и $CO_2$, и $H_2$, не имеют запаха. Следовательно, этот способ также не подходит для их распознавания.

3) с помощью горящей лучины

Этот метод основан на различии в химических свойствах газов по отношению к процессу горения. При внесении горящей лучины в каждый из цилиндров будут наблюдаться разные эффекты. В цилиндре с водородом ($H_2$), который является горючим газом, произойдет его воспламенение с характерным «хлопающим» звуком. Реакция горения водорода в кислороде воздуха описывается уравнением: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$. В цилиндре с углекислым газом ($CO_2$), который не горит и не поддерживает горение, пламя лучины немедленно погаснет. Таким образом, данный метод позволяет однозначно идентифицировать каждый газ.

4) с помощью фильтровальной бумаги, смоченной спиртовым раствором фенолфталеина

Фенолфталеин — это кислотно-основный индикатор, который меняет свой цвет на малиновый только в щелочной среде (при $pH > 8.2$). В кислой и нейтральной среде он остается бесцветным. Углекислый газ ($CO_2$) является кислотным оксидом и при контакте с влагой на бумаге образует слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$), создавая кислую среду. Водород ($H_2$) — химически нейтральный газ и не изменяет кислотность среды. Поскольку ни один из газов не создает щелочную среду, в обоих случаях индикатор останется бесцветным, и различить газы этим способом не удастся.

Решение

Анализ предложенных вариантов показывает, что ни по цвету, ни по запаху различить углекислый газ и водород невозможно, так как оба газа бесцветны и не имеют запаха. Использование фенолфталеина также не даст результата, поскольку ни один из газов не создает щелочную среду, необходимую для изменения цвета индикатора. Единственным действенным способом из перечисленных является использование горящей лучины. Лучина погаснет в атмосфере углекислого газа и вызовет характерный хлопок в атмосфере водорода, что позволяет точно определить содержимое каждого цилиндра.

Ответ: 3