Решить! запишите уравнения реакций по следующим схемам: серная кислота + алюминий сульфат алюминия + водород оксид фосфора (v) + вода фосфорная кислота расставьте коэффициенты в уравнениях, укажите тип каждой реакции: fe(oh)3 fe2o3 + h2o na + cl2 nacl zn + hcl zncl2 + h2 h2 + cl2 hcl naoh + cu(no3)2 cu(oh)2 + nano3 осуществите превращения: s so2 so3 h2so4 какой объем углекислого газа (н.у.) образуется при взаимодействии 200 г caco3 (известняка), содержащего 20% примесей, с азотной кислотой?

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

m0(KClO3) = 10 г

V(O2) = 2,24 л

KClO3(к) → KCl(к) + 1,5 O2(г)

1моль1,5моль

соотношение 1: 1,5

При образовании 1 моль O2(г) объем Vm=22,4 л,  

а при образовании 2,24 литра O2 количество кислорода  

n(O2)= V(O2)/Vm =2,24/22,4=0,1 моль  

из соотношения х.р. следует

n(KClO3) =n(O2) * 1/1,5 = 0,1 * 1/1,5 = 0,067 моль

M(KClO3) = 122,55 г/моль

масса KClO3, которая разложилась

m(KClO3) = n(KClO3) * M(KClO3)

массовая доля, которая разложилась

ω = m(KClO3) / m0(KClO3) = n(KClO3) * M(KClO3) / m0(KClO3) = n(O2) * 1/1,5 * M(KClO3) / m0(KClO3)  

ω = 0,1 * 1/1,5 * 122,55 / 10 = 0,817

ответ: 0,817