При взаимодействии цинка с соляной кислотой наблюдается активное выделение пузырьков бесцветного газа по уравнению , а при поднесении пробирки с собранным газом к пламени происходит хлопок, громкость и резкость которого свидетельствуют о степени чистоты полученного водорода. ️ Шаг 1: Описание химического процесса При добавлении соляной кислоты к гранулам цинка происходит реакция замещения. Цинк, будучи активным металлом, вытесняет водород из кислоты. Наблюдения: поверхность цинка покрывается пузырьками газа, начинается бурное «кипение» (эффервесценция), пробирка может нагреться, так как реакция экзотермична. Уравнение реакции: ️ Шаг 2: Проверка чистоты водорода Когда пробирку с собранным газом подносят к пламени, происходит окисление водорода. Наблюдения: слышен характерный звук.
- Если слышен резкий, «лающий» хлопок, это означает, что водород смешан с воздухом (гремучая смесь).
- Если слышен мягкий, глухой хлопок (похожий на «п-пах»), то собранный водород является чистым.
Через 1—2 минуты сбора в опыте обычно получается смесь, требующая проверки, так как воздух из пробирки вытесняется постепенно.
️ Шаг 3: Обоснование метода сбора Водород собирают методом вытеснения воздуха в перевернутую вверх дном пробирку. Это обусловлено физическими свойствами газа: молярная масса водорода г/моль, что значительно меньше средней молярной массы воздуха г/моль. Водород намного легче воздуха, поэтому он поднимается вверх, скапливается у дна перевернутой пробирки и постепенно вытесняет более тяжелый воздух вниз. Ответ: В результате реакции цинка с соляной кислотой выделяется водород. При поднесении пробирки к пламени происходит хлопок, резкость которого указывает на наличие примесей воздуха. Водород собирают в перевернутую пробирку, так как он обладает высокой летучестью и плотностью меньше плотности воздуха. Укажите, требуется ли вам электронный баланс для этой реакции или описание способов очистки водорода от паров воды.