В соответствии с программой в основной школе учащиеся должны уметь получать газы: кислород, водород, углекислый газ и аммиак.
Получение кислорода. Все лабораторные получения кислорода основаны на разложении богатых кислородом сложных веществ, таких как пероксид водорода Н2O2, бертолетова соль КСlO3, перманганат калия КМnO4 и др. При получении кислорода из пероксида водорода раствор последнего по каплям приливают к порошкообразному диоксиду марганца МnO2 (катализатор разложения):
Объяснение:
Получение осуществляют в приборе, состоящем из круглодонной колбы с отводом (колбы Вюрца), капельной воронки, газоотводной трубки и сосуда-приёмника, в который поступает кислород (рис. 42).
Диоксид марганца помещают в колбу Вюрца и из капельной воронки постепенно добавляют раствор пероксида водорода. Выделяющийся кислород накапливается в колбе-приёмнике. Так как плотность кислорода немного больше плотности воздуха, его можно собирать в сосуд методом “вытеснения воздуха”.
Получение кислорода разложением бертолетовой соли или перманганата калия осуществляют в следующем приборе (рис. 43).
Перманганат калия или бертолетову соль, смешанную с катализатором МnO2, помещают в химическую пробирку. В пробирку вставляют пробку с согнутой газоотводной трубкой, конец которой опущен в кристаллизатор с водой. В кристаллизатор погружают перевёрнутый цилиндр, заполненный водой, так, чтобы выделяющийся кислород поступал бы в цилиндр, вытесняя постепенно из цилиндра воду. Этот собирания газов называется “вытеснения воды”. При лёгком и весьма осторожном нагревании обе соли разлагаются с выделением кислорода:
При наличии электричества кислород может быть получен электролизом воды:
Электролизёр может быть любой конструкции, в простейшем случае это может быть U-образная трубка или даже обычный химический стакан (рис. 44).
Поскольку вода плохо проводит электрический ток, для увеличения электропроводности к ней добавляют немного щелочи или серной кислоты. Кислород выделяется на аноде (положительном электроде).
Получение водорода. Для получения водорода в лаборатории используют различные — действие цинка на разбавленные соляную или серную кислоту, действие алюминия на раствор щёлочи, электролиз воды. Опыт по электролизу воды разобран выше (на аноде выделяется чистый кислород, а на катоде — водород).
Взаимодействие цинка с кислотами удобно проводить в аппарате Кипа (рис. 45, а, б):
В среднюю часть аппарата Киппа помещают палочки плавленого цинка. В верхнюю часть через воронку наливают разбавленную соляную кислоту. Кислота по конической трубке поступает в нижний резервуар, заполняет его и входит в контакт с металлическим цинком. Интенсивно протекает реакция:
Образующийся водород выделяется из прибора через газовый кран в средней части прибора. Если водород не нужен, кран закрывают. Выделяющийся водород давит на раствор кислоты, вытесняя его из нижнего резервуара по центральной конической трубке в верхний резервуар. Цинк перестаёт контактировать с кислотой, и выделение водорода прекращается.
Для получения водорода в небольших количествах используют прибор Кирюшкина (рис. 46).
Цинк в этом приборе помещается на резиновой кольцевой прокладке в нижней части широкой пробирки. Кислота заливается сверху через воронку, достающую до дна пробирки. Принцип действия прибора аналогичен рассмотренному выше.
Вместо соляной кислоты можно также использовать разбавленную серную кислоту; однако если концентрация последней слишком высока, то выделяющийся газ легко загрязняется SO2 и H2S. При использовании не вполне чистого цинка образуются ещё и другие соединения, загрязняющие водород, например AsH3 и РН3. Их присутствие и обусловливает неприятный запах получаемого этим водорода.
Для очистки водород пропускают через подкисленный раствор перманганата или дихромата калия, а затем через раствор КОН, а также через концентрированную серную кислоту или через слой силикагеля для освобождения от влаги.
Водород можно получать также взаимодействием алюминия или кремния с растворами щелочей:
Эти реакции применяли раньше для получения водорода в полевых условиях (для наполнения аэростатов). Для получения 1 м3 водорода (при 0 °С и 760 мм рт. ст.) требуется только 0,81 кг алюминия или 0,63 кг кремния, по сравнению с 2,9 кг цинка или 2,5 кг железа. Вместо кремния также применяют ферросилиций (сплав железа с
1) Среди окружающих вас предметов многие состоят из веществ, не существующих в природе в готовом виде и полученных на химических производствах. Напишите хотя бы пять из них. стакан, мяч, тарелка, бетонная плита, лист шифера 2) В городе работают три электростанции: тепловая (на угле), ветряная и гидроэлектро-станция. В каком случае для получения электричества используется энергия химиче-ского превращения? ответ - Тепловая. Потому что горение угля - химическая реакция, из угля образуется углекислый газ и выделяется теплота 3) Завод производит: а) железо из железной руды - хим; б) железо из металлолома -физ; в) желез-ную проволоку из железных заготовок - физ; г) щебень из гранита - физ. 4) Среди определений различных предметов укажите те, которые дают его химическую характеристику: а) черная тяжелая железная гиря; - железная б) красное пластмассовое ведро; - пластмассовое в) длинный гнутый ржавый гвоздь; -ржавый г) холодная разменная медная монета. - медная Найдите среди определений указание на протекание химической реакции. - ржавый гвоздь, превращение железа в ржавчину - химическая реакция 5) Разделите явления на физические и химические: - вода превращается в пар, физ - вода превращается в лед, физ - желудок переваривает пищу, хим - брусок дерева нагревается трением, физ - брусок дерева дымится от трения, хим - кусок стекла раскалывается в костре, физ - дрова сгорают в костре. хим 6) Дайте определения следующим терминам: - атом; наименьшая частица хим. элемента, носитель его св-в. - электрон; стабильная элементарная частица с наименьшим отрицат. электрич. зарядом - электронная оболочка; совокупность эл-нов в атоме - атомное ядро; центральная массивная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов. - нуклоны; элементарные частицы в составе ядра - протоны и нейтроны - массовое число; число нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре; обозначается буквой A и указывается обычно слева вверху рядом с символом элемента - изотопы; разновидности атомов определенного элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разные массовые числа - химический элемент; совокупность атомов с определенным зарядом ядра - абсолютная масса атома; масса атома, выраженная в граммах - относительная атомная масса элемента. значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы.
веществ
Получение газообразных веществ
В соответствии с программой в основной школе учащиеся должны уметь получать газы: кислород, водород, углекислый газ и аммиак.
Получение кислорода. Все лабораторные получения кислорода основаны на разложении богатых кислородом сложных веществ, таких как пероксид водорода Н2O2, бертолетова соль КСlO3, перманганат калия КМnO4 и др. При получении кислорода из пероксида водорода раствор последнего по каплям приливают к порошкообразному диоксиду марганца МnO2 (катализатор разложения):
Объяснение:
Получение осуществляют в приборе, состоящем из круглодонной колбы с отводом (колбы Вюрца), капельной воронки, газоотводной трубки и сосуда-приёмника, в который поступает кислород (рис. 42).
Диоксид марганца помещают в колбу Вюрца и из капельной воронки постепенно добавляют раствор пероксида водорода. Выделяющийся кислород накапливается в колбе-приёмнике. Так как плотность кислорода немного больше плотности воздуха, его можно собирать в сосуд методом “вытеснения воздуха”.
Получение кислорода разложением бертолетовой соли или перманганата калия осуществляют в следующем приборе (рис. 43).
Перманганат калия или бертолетову соль, смешанную с катализатором МnO2, помещают в химическую пробирку. В пробирку вставляют пробку с согнутой газоотводной трубкой, конец которой опущен в кристаллизатор с водой. В кристаллизатор погружают перевёрнутый цилиндр, заполненный водой, так, чтобы выделяющийся кислород поступал бы в цилиндр, вытесняя постепенно из цилиндра воду. Этот собирания газов называется “вытеснения воды”. При лёгком и весьма осторожном нагревании обе соли разлагаются с выделением кислорода:
При наличии электричества кислород может быть получен электролизом воды:
Электролизёр может быть любой конструкции, в простейшем случае это может быть U-образная трубка или даже обычный химический стакан (рис. 44).
Поскольку вода плохо проводит электрический ток, для увеличения электропроводности к ней добавляют немного щелочи или серной кислоты. Кислород выделяется на аноде (положительном электроде).
Получение водорода. Для получения водорода в лаборатории используют различные — действие цинка на разбавленные соляную или серную кислоту, действие алюминия на раствор щёлочи, электролиз воды. Опыт по электролизу воды разобран выше (на аноде выделяется чистый кислород, а на катоде — водород).
Взаимодействие цинка с кислотами удобно проводить в аппарате Кипа (рис. 45, а, б):
В среднюю часть аппарата Киппа помещают палочки плавленого цинка. В верхнюю часть через воронку наливают разбавленную соляную кислоту. Кислота по конической трубке поступает в нижний резервуар, заполняет его и входит в контакт с металлическим цинком. Интенсивно протекает реакция:
Образующийся водород выделяется из прибора через газовый кран в средней части прибора. Если водород не нужен, кран закрывают. Выделяющийся водород давит на раствор кислоты, вытесняя его из нижнего резервуара по центральной конической трубке в верхний резервуар. Цинк перестаёт контактировать с кислотой, и выделение водорода прекращается.
Для получения водорода в небольших количествах используют прибор Кирюшкина (рис. 46).
Цинк в этом приборе помещается на резиновой кольцевой прокладке в нижней части широкой пробирки. Кислота заливается сверху через воронку, достающую до дна пробирки. Принцип действия прибора аналогичен рассмотренному выше.
Вместо соляной кислоты можно также использовать разбавленную серную кислоту; однако если концентрация последней слишком высока, то выделяющийся газ легко загрязняется SO2 и H2S. При использовании не вполне чистого цинка образуются ещё и другие соединения, загрязняющие водород, например AsH3 и РН3. Их присутствие и обусловливает неприятный запах получаемого этим водорода.
Для очистки водород пропускают через подкисленный раствор перманганата или дихромата калия, а затем через раствор КОН, а также через концентрированную серную кислоту или через слой силикагеля для освобождения от влаги.
Водород можно получать также взаимодействием алюминия или кремния с растворами щелочей:
Эти реакции применяли раньше для получения водорода в полевых условиях (для наполнения аэростатов). Для получения 1 м3 водорода (при 0 °С и 760 мм рт. ст.) требуется только 0,81 кг алюминия или 0,63 кг кремния, по сравнению с 2,9 кг цинка или 2,5 кг железа. Вместо кремния также применяют ферросилиций (сплав железа с
стакан, мяч, тарелка, бетонная плита, лист шифера
2) В городе работают три электростанции: тепловая (на угле), ветряная и гидроэлектро-станция. В каком случае для получения электричества используется энергия химиче-ского превращения? ответ -
Тепловая. Потому что горение угля - химическая реакция, из угля образуется углекислый газ и выделяется теплота
3) Завод производит: а) железо из железной руды - хим; б) железо из металлолома -физ; в) желез-ную проволоку из железных заготовок - физ; г) щебень из гранита - физ.
4) Среди определений различных предметов укажите те, которые дают его химическую характеристику:
а) черная тяжелая железная гиря; - железная
б) красное пластмассовое ведро; - пластмассовое
в) длинный гнутый ржавый гвоздь; -ржавый
г) холодная разменная медная монета. - медная
Найдите среди определений указание на протекание химической реакции. - ржавый гвоздь, превращение железа в ржавчину - химическая реакция
5) Разделите явления на физические и химические:
- вода превращается в пар, физ
- вода превращается в лед, физ
- желудок переваривает пищу, хим
- брусок дерева нагревается трением, физ
- брусок дерева дымится от трения, хим
- кусок стекла раскалывается в костре, физ
- дрова сгорают в костре. хим
6) Дайте определения следующим терминам:
- атом; наименьшая частица хим. элемента, носитель его св-в.
- электрон; стабильная элементарная частица с наименьшим отрицат. электрич. зарядом
- электронная оболочка; совокупность эл-нов в атоме
- атомное ядро; центральная массивная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов.
- нуклоны; элементарные частицы в составе ядра - протоны и нейтроны
- массовое число; число нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре; обозначается буквой A и указывается обычно слева вверху рядом с символом элемента
- изотопы; разновидности атомов определенного элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разные массовые числа
- химический элемент; совокупность атомов с определенным зарядом ядра
- абсолютная масса атома; масса атома, выраженная в граммах
- относительная атомная масса элемента. значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы.