Как проверяют водород на чистоту напишите уравнение реакции

Как можно проверить чистоту выделяемого водорода? Как сгорает смесь водорода с воздухом? Как сгорает чистый водород? Напишите уравнение

Ваш ответ

решение вопроса

Похожие вопросы

• Все категории
• экономические 43,300
• гуманитарные 33,630
• юридические 17,900
• школьный раздел 607,261
• разное 16,836

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Как проверить водород на чистоту уравнение

Получение водорода и проверка его на чистоту

Водород можно получить при взаимодействии цинка и соляной кислоты.

Цинк вытесняет водород из кислот, как и все металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода.

Li, К , Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H₂ , Cu, Hg, Ag, Au

Чтобы собрать водород в пробирку, нужно перевернуть ее вверх дном, потому что водород – легче воздуха и стремится вверх. В пробирке накапливается водород, но в ней также есть и воздух, а значит и кислород. Водород и кислород – взрывоопасная смесь. Поджигаем лучинкой собранный водород. Наша пробирка невелика, и взрыв водорода и кислорода – просто резкий хлопок. Чем меньше кислорода в смеси, тем тише хлопок.

Оборудование: штатив, пробирка, пробирка с газоотводной трубкой, пинцет, лучина.

Техника безопасности . Следует соблюдать правила работы с горючими газами и правила работы с кислотами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Как проверить водород на чистоту

В промышленности технический водород производится согласно ГОСТ 3022-80, газообразный чистый — по ГОСТ Р 51673-2000, особо чистый по — ТУ 2114-016-78538315-2008. Для каждого из этих видов водорода и для каждой марки газа, предусмотренной указанными нормативными документами, установлены конкретные нормы на массовую долю водорода в выпускаемом газе и допустимые значения различных примесей.

Также в указанных ГОСТах и ТУ дается описание методик проведения анализа по определению объемной доли водорода и примесей в производимом продукте.

Объемная доля технического водорода в пересчете на сухой газ определяется в процентах по формуле:

X— объемная доля водорода в %;

X₁— объемная доля кислорода в %;

X₂— объемная доля азота в %.

Для чистого газообразного водорода объемную долю водорода определяют по формуле:

X— объемная доля водорода в %;

X₁— суммарная объемная доля кислорода и аргона в %;

X₂— объемная доля азота в %;

X₃ — объемная доля метана в %.

Суммарная объемная доля кислорода и аргона, объемные доли азота и метана определяются хроматографическим методом, основанном на извлечении и концентрировании примесей из исследуемого газа посредством низкотемпературной адсорбции с их последующим газохроматографическим разделением и детектированием по теплопроводности. Анализируемый водород используется как газ носитель.

Объемная доля кислорода в водороде определяется колориметрическим методом, в основе которого лежит окисление кислородом, содержащимся в водороде, бесцветного медноаммиачного комплекса одновалентной меди, который при этом окрашивается в синий цвет.

Объемная доля водяных паров в водороде определяется конденсационным методом, заключающимся в измерении температуры насыщения водорода парами воды при появлении инея на холодной зеркальной поверхности.

Стандарты допускают применение других методик, при условии, что они метрологически аттестованы и суммарная погрешность результатов не превышает предусмотренных стандартом норм.

Чистота водорода, полученного методом электролиза, и наличие примеси кислорода в нем может быть определена с помощью стационарных газоанализаторов различных типов, если их погрешность не превышает допускаемую соответствующим стандартом.

В лабораторных условиях

Водород — горючий газ, а соединившись с воздухом или кислородом, образует взрывоопасную смесь. Поэтому работать с водородом нужно в маске или в очках.

Если заполненный водородом прибор требуется нагреть или же нужно поджечь выходящий из него водород, необходимо проверить водород на чистоту.

Проверка водорода на чистоту выполняется в такой последовательности:

• приготовить небольшие пробирки;
• надеть сухую пробирку на газоотводную трубку прибора;
• через 5 секунд снять ее, аккуратно закрыв отверстие большим пальцем;
• на ее место поставить вторую пробирку;
• пробирку с водородом, держа отверстием вниз, поднести к пламени зажженной горелки;
• отняв палец и наклонив пробирку, ввести в пламя горелки отверстие пробирки.

Если водород загорается с еле слышным хлопком, то он чистый. Если его загорание сопровождается резким «лающим» звуком, то газ содержит воздух и он опасен.Следует проводить пробу со второй пробиркой и т.д., пока проба не будет загораться почти без звука.

Важно! Нельзя пользоваться одной и той же пробиркой.

ПОЛУЧЕНИЕ, СОБИРАНИЕ И РАСПОЗНАВАНИЕ ВОДОРОДА
1. Соберите прибор для получения газов: пробирку плотно закройте пробкой с газоотводной стеклянной трубкой. Проверьте герметичность прибора: появление пузырьков воздуха в стакане с водой указывает на то, что прибор герметичен.
2. В пробирку поместите 2−3 гранулы цинка.
3. В пробирку с цинком добавьте соляную кислоту так, чтобы она покрыла гранулы цинка. Закройте пробирку пробкой со стеклянной газоотводной трубкой.
4. Прибор закрепите в лапке лабораторного штатива. На стеклянную трубку наденьте пробирку−приёмник. Соберите в неё выделяющийся водород.
5. Проверьте водород на чистоту. Для этого используйте зажжённую спиртовку.
ВНИМАНИЕ! Горящая спиртовка не должна находиться рядом с прибором для получения водорода.
Аккуратно снимите с газоотводной трубки пробирку−приёмник и, слегка наклоняя её, внесите в пламя спиртовки. Что наблюдаете?
Если водород смешан с воздухом, хлопок будет со свистом («лающий»), если водород чистый, хлопок будет глухой.
6. Убедившись, что выделяется чистый водород, подожгите его у конца стеклянной трубки. Водород горит голубым пламенем, если этого не видно, пинцетом поднесите полоску белой бумаги на задний план. По окончании опыта погасите спиртовку. Оформите отчёт.

ГДЗ к учебнику ХИМИЯ 8 КЛАСС Еремина В.В. Кузьменко Н.Е. Дроздова А.А. Лунина В.В. §23 Химические свойства водорода РЕШЕБНИК ОТВЕТЫ

Задание 1
К какому типу относятся реакции водорода:
а) с кислородом;
2H₂ + O₂ = 2H₂O ― реакция соединения
б) с серой;
H₂ + S = H₂S ― реакция соединения 
в) с оксидом свинца (II)?
PbO + H₂ = Pb + H₂O ― реакция замещения 

Задание 2

Почему нельзя поджигать водород, предварительно не проверив его на чистоту? Водород способен загораться на воздухе, иногда со взрывом. Смесь водорода и кислорода в соотношении 2:1 называют гремучим газом, поэтому необходимо проверить водород на чистоту и убедиться, что мы имеем дело с чистым водородом, а не с гремучим газом.

Задание 3

Можно ли водород использовать в газовых плитах вместо природного газа? Аргументируйте свой ответ. Нельзя, т.к. водород способен загораться на воздухе, иногда со взрывом, что несет собой угрозу жизни и здоровью находящихся рядом людей.

Задание 4

Сравните химические свойства кислорода и водорода.
Кислород ― окислитель, он превращает металлы в оксиды, а водород ― восстановитель, с его помощью можно получить металлы из их оксидов.
2Cu + O₂ = 2CuO
CuO + H₂ = Cu + H₂O
Водород и кислород реагируют с неметаллами, с образованием соответственно гидридов и оксидов.
H₂ + S = H₂S
S + O₂ = SO₂

Задание 5

При горении водорода в хлоре образуется газ хлороводород HCl. Напишите уравнение реакции.
H₂ + Cl₂ = 2HCl

Задание 6

Напишите уравнение реакции образования аммиака NH₃ из простых веществ.
N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Задание 7

Какие из нижеперечисленных оксидов могут быть восстановлены водородом до металла: оксид меди (II), оксид калия, оксид олова (IV), оксид цинка, оксид алюминия, оксид золота (III)? Оксид меди (II), оксид олова (IV), оксид цинка и оксид золота (III), т.к. соответствующие им металлы не стоят в ряду активности металлов левее марганца.
Напишите уравнения реакций.
CuO + H₂ = Cu + H₂O
SnO₂ + 2H₂ = Sn + 2H₂O
ZnO + H₂ = Zn + H₂O
Au₂O₃ + 3H₂ = 2Au + 3H₂O

Задание 8

Оксиды некоторых неметаллов также могут быть восстановлены водородом. Напишите уравнение реакции восстановления оксида азота (IV). 2NO₂ + 4H₂ = N₂ + 4H₂O

Задание 9

При неполном восстановлении минерала пиролюзита (оксид марганца (IV)) был получен оксид марганца (II). Напишите уравнение реакции. MnO₂ + H₂ = MnO + H₂O

Задание 10

Оксид ртути (II) при нагревании легко разлагается на простые вещества. Почему при восстановлении его водородом может произойти взрыв, даже если водород был предварительно проверен на чистоту? Для восстановления оксида ртути (II) с помощью водорода его необходимо нагреть, а при нагревании оксид ртути (II) разлагается на ртуть и кислород. В свою очередь образовавшийся кислород с водородом образуют гремучую смесь, которая при нагревании взрывается.
Напишите уравнения реакций.
2HgO = 2Hg + O₂
2H₂ + O₂ = 2H₂O

Задание 11
Как из медной пластинки химическим способом можно получить тонко измельчённый медный порошок? Прокалить медную пластинку, образовавшийся черный налёт нужно соскобить и на него при нагревании подать водород, восстанавливая таким образом медь из ее оксида.
2Cu + O₂ = 2CuO
CuO + H₂ = Cu + H₂O

Страница 16 из 40

Вопрос в начале параграфа

✓ Водород − самый лёгкий газ. Предложите способ его собирания в сосуд и распознавания на основе анализа названия этого вещества.

Ответ:

Чтобы собрать водород в сосуд, нужно перевернуть его вверх дном, потому что водород – легче воздуха и стремится вверх.

Водород распознают по характерному хлопку при поджигании (рис. 55).

Рис. 55. Проверка водорода на чистоту
Если водород достаточно чистый, то хлопок глухой. Если водород загрязнён примесью воздуха, раздаётся хлопок−взрыв с характерным «лающим» звуком.

Лабораторный опыт 13

1. Соберите прибор для получения газов, проверьте его герметичность. В пробирку поместите 1−2 гранулы цинка и добавьте 2 мл соляной кислоты. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Что наблюдаете? На конец газоотводной трубки, обращённой вверх, наденьте пустую пробирку. Через 1−2 минуты поднимите её и, не переворачивая, поднесите к пламени спиртовки. Что наблюдаете? Что можно сказать о чистоте собранного водорода? Запишите уравнения реакций.

Ответ:

Zn − цинк
HCl − соляная кислота
Запишем уравнение реакции:
Zn + 2HCl = $ZnCl_{2}$ + $H_{2}$↑
Наблюдается выделение газа (водорода).
При поднесении спиртовки к пробирке с водородом раздается хлопок, что говорит о чистоте водорода.

Проверьте свои знания

1. Какими физическими свойствами характеризуется водород? Как его собирают? Почему водородом опасно заполнять воздушные шары и дирижабли?

Ответ:

Водород − простое вещество. Он не имеет цвета, запаха и вкуса, почти нерастворим в воде. При нормальных условиях это самый лёгкий из газов, и потому в первой половине XX в. им заполняли летательные аппараты − дирижабли. Однако наряду с таким преимуществом, как лёгкость, водород имеет существенный недостаток: он крайне огнеопасен. Сейчас дирижабли, метеозонды, воздушные шары заполняют более дорогим, но безопасным гелием.
Водород собирают двумя методами: путем вытеснения воды и путем вытеснения воздуха.

2. Сравните получение, собирание и распознавание кислорода и водорода.

Ответ:

Получение кислорода :
2$KMnO_{4}$ = $K_{2}$ $MnO_{4}$ + $MnO_{2}$ + $O_{2}$↑
2$H_{2}$ $O_{2}$ = 2$H_{2}$O + $O_{2}$↑
2$KClO_{3}$ = 2KCl + 3$O_{2}$↑
Получение водорода:
Zn + 2HCl = $ZnCl_{2}$ + $H_{2}$↑
Собирание кислорода: так как кислород тяжелее воздуха (32 > 29), то собирается методом вытеснения воздуха.
Собирание водорода: так как водород легче воздуха (2 < 29), собирается в сосуд методом вытеснения из воздуха или воды.
Распознавание кислорода: с помощью тлеющей лучинки (вспыхивает ярким пламенем).
Распознавание водорода: с помощью тлеющей лучинки (сгорает с характерным хлопком).

3. Охарактеризуйте применение водорода на основе его свойств.

Ответ:

Водород — важнейшее химическое вещество, имеющее большое практическое значение. Он эффективное ракетное топливо, а в перспективе и автомобильное. Водород применяют для получения соляной кислоты, аммиака, газовой резки и сварки металлов, для получения чистых металлов.

Примените свои знания

4. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
$H_{2}$ → $H_{2}$S → $SO_{2}$ → $SO_{3}$

Ответ:

Уравнения реакций:
1) $H_{2}$ + S = $H_{2}$S
2) 2$H_{2}$S + 3$O_{2}$ = 2$SO_{2}$ + 2$H_{2}$O
3) 2$SO_{2}$ + $O_{2}$ = 2$SO_{3}$

5. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Cu → CuS → CuO → Cu

Ответ:

Уравнения реакций:
1) Cu + S = CuS
2) 2CuS + 3$O_{2}$ = 2CuO + 2$SO_{2}$
3) CuO + $H_{2}$ = Cu + $H_{2}$O

Используйте дополнительную информацию

6. Посмотрите видеозапись взрыва гремучего газа: http://school−collection.edu.ru → Коллекции → Предметные коллекции. Химия → Неорганическая химия. Видеоопыты → Водород. Кислоты → Водород и его свойства → 7. Приготовление и взрыв гремучей смеси.
Какие меры предосторожности принимаются при проведении опыта? Какие области применения этой реакции в мирных целях вы могли бы предложить?

Ответ:

При проведении опыта следует соблюдать правила работы с горючими газами и правила работы с кислотами:
1) Работать только в халате, защитных очках.
2) В лаборатории должен быть огнетушитель и песок.
3) На всех склянках должны быть этикетки.
4) Вещества нельзя пробовать на вкус.
5) Нельзя подносить вещества к лицу, чтобы понюхать надо легким движением руки направить к себе его пары.
Области применения этой реакции в мирных целях: источник энергии; топливо для транспорта.

7. Подготовьте сообщение по одной из тем: а) «Водород на Земле и в космосе»; б) «Использование водорода в воздухоплавании: победы и трагедии».

Ответ:

Водород на Земле и в космосе
По легкости он первый среди газов. При нормальных условиях безвкусен, бесцветен, и абсолютно без запаха. При попадании в термосферу улетает в космос из−за малого веса.
Водород является самым распространенным элементом в космосе. У планет, таких как Сатурн, Нептун, Юпитер, водород образует атмосферу. Половину массы Солнца составляет водород в виде плазмы. При этом постоянно происходит термоядерная реакция: превращение атомов водорода в атомы гелия, в результате которой образуется энергия.
На планете Земля водород достаточно распространен. Водород встречается в воде. Там на его долю приходится практически 11%. Во−вторых, Водород встречается также в составе угля, нефти, природного газа в виде органических соединений.

Практическая работа 5

5. ПОЛУЧЕНИЕ, СОБИРАНИЕ И РАСПОЗНАВАНИЕ ВОДОРОДА
1. Соберите прибор для получения газов: пробирку плотно закройте пробкой с газоотводной стеклянной трубкой. Проверьте герметичность прибора: появление пузырьков воздуха в стакане с водой указывает на то, что прибор герметичен.
2. В пробирку поместите 2−3 гранулы цинка.
3. В пробирку с цинком добавьте соляную кислоту так, чтобы она покрыла гранулы цинка. Закройте пробирку пробкой со стеклянной газоотводной трубкой.
4. Прибор закрепите в лапке лабораторного штатива. На стеклянную трубку наденьте пробирку−приёмник. Соберите в неё выделяющийся водород.
5. Проверьте водород на чистоту. Для этого используйте зажжённую спиртовку.
ВНИМАНИЕ! Горящая спиртовка не должна находиться рядом с прибором для получения водорода.
Аккуратно снимите с газоотводной трубки пробирку−приёмник и, слегка наклоняя её, внесите в пламя спиртовки. Что наблюдаете?
Если водород смешан с воздухом, хлопок будет со свистом («лающий»), если водород чистый, хлопок будет глухой.
6. Убедившись, что выделяется чистый водород, подожгите его у конца стеклянной трубки. Водород горит голубым пламенем, если этого не видно, пинцетом поднесите полоску белой бумаги на задний план. По окончании опыта погасите спиртовку. Оформите отчёт.

Ответ:

Практическая работа 5: ПОЛУЧЕНИЕ, СОБИРАНИЕ И РАСПОЗНАВАНИЕ ВОДОРОДА
1. Собрала прибор для получения газов и проверила его на герметичность.
2. В пробирку поместила 2−3 гранулы цинка.
3. В пробирку с цинком добавила соляную кислоту так, чтобы она покрыла гранулы цинка. Закрыла пробирку пробкой со стеклянной газоотводной трубкой.
4. Прибор закрепила в лапке лабораторного штатива. На стеклянную трубку надела пробирку−приёмник. Собрала в неё выделяющийся водород.
5. Проверила водород на чистоту. Для этого использовала зажжённую спиртовку.
6. Убедившись, что выделяется чистый водород, подожгла его у конца стеклянной трубки. Водород горит голубым пламенем. По окончании опыта погасила спиртовку.
Запишем уравнение реакции:
Zn + 2HCl = $ZnCl_{2}$ + $H_{2}$
Аккуратно сняла с газоотводной трубки пробирку−приёмник и, слегка наклоняя её, внесла в пламя спиртовки. Так как водород водород чистый, хлопок глухой.