ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ АТОМНЫМ ВОДОРОДОМ

При опытах с водородом нельзя поджигать водород, выходящий из прибора, не убедившись предварительно в его чистоте, иначе внутри прибора может произойти взрыв и разорвать его.

1. ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА ДЕЙСТВИЕМ МЕТАЛЛА НА КИСЛОТУ

Приборы и посуда. 1) Штатив с лапкой. 2) Пробирка с пробкой и трубкой с оттянутым концом.

Химические реактивы:

	Знаки опасности	Указания опасности (R-, H-Sätze, Hazard Statements)	Меры предосторожности (S-,P-Sätze, Precautionary Statements)
Серная кислота H2SO4 (2н.)		R36/38	S (2), S26
Цинк (гранул.)		R10,R15	S (2), S43

Ход работы: Собрать прибор, состоящий из пробирки с пробкой, через кото­рую проходит стеклянная трубка с оттянутым концом (рис. 1).

Положить в пробирку несколько кусочков цинка и прилить разбавленной H₂SO₄. Плотно вставить пробку с оттяну­той трубкой и укрепить пробирку вертикально в зажиме штатива. Наблюдать выделение газа.

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄+ H₂↑.

Рис.1. Прибор для получения водорода

Убедиться, что выходящий через трубку водород не содержит примеси воздуха. Для этого надо на газоотводную трубку надеть перевернутую вверх дном пробирку, через полминуты снять и, не переворачивая, поднести к пламени горелки. Если в пробирку по­ступил чистый водород, он загорается спокойно (при загорании слышен слабый звук). При наличии в пробирке с водородом при­меси воздуха происходит небольшой взрыв, сопровождающийся резким звуком. В этом случае испытание газа на чистоту следует повторить, взяв чистую пробирку.

Убедившись, что из прибора идет чистый водород, зажечь его у отверстия оттянутой трубки.

Подержать над пламенем водорода сухую пробирку. Какое ве­щество образуется в результате горения водорода? Написать урав­нения реакций получения и горения водорода.

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА ДЕЙСТВИЕМ МЕТАЛЛА НА ЩЕЛОЧЬ

Приборы и посуда. 1) Штатив с лапкой. 2) Пробирка с пробкой и трубкой с оттянутым концом.

Химические реактивы:

	Знаки опасности	Указания опасности (R-, H-Sätze, Hazard Statements)	Меры предосторожности (S-,P-Sätze, Precautionary Statements)
Гидроксид натрия NaOH (2н.)		R34	S (1/2), S26, S37/39, S45
Алюминий (Al)		R15,R17	S (2), S7/8, S43

Ход опыта: В пробирку прибора, описанного в предыдущем опыте, всыпать немного алюминиевых стружек и налить 2—3 мл раствора гидрок­сида натрия. Наблюдать выделение газа. Если реакция идет мед­ленно, осторожно подогреть. Закрыть пробирку пробкой с оттянутой трубкой и, убедившись в полноте вытеснения воздуха из пробирки (как в предыдущем опыте), поджечь выделяющийся газ. Написать уравнения реакций.

ВЗРЫВ ГРЕМУЧЕГО ГАЗА

Приборы и посуда. 1) Аппарат Киппа, заряженный для получения водорода.2) Лучина. 3) Железный цилиндр с отверстием на дне. 4) Фильтровальная бумага, предварительно смоченная водой. 5) Лабораторный столик

Химические реактивы:

	Знаки опасности	Указания опасности (R-, H-Sätze, Hazard Statements)	Меры предосторожности (S-,P-Sätze, Precautionary Statements)
Соляная кислота HСl (2н.)		R36/37/38	S (2), S28
Цинк (гранул.)		R10,R15	S (2), S43

Ход работы: На­полнить цилиндр, перевернутый вверх дном водо­родом (из аппарата Киппа) методом вытеснения воздуха (Внимание! Отверстие цилиндра должно быть закрыто фильтровальной бумагой во время заполнения водородом). Убрать фильтровальную бумагу и поднести горящую лучину к отверстию цилиндра, должен быть слышен хлопок. Далее будет слышен нарастающий звук и произойдет взрыв. Объяснить наблюдаемые явления.

2Н₂ + О₂ → 2Н₂О

Рис.2. Аппарат Киппа: 1. Гранулы цинка; 2.Соляная кислота (1:1); 3.Газоотводная трубка с краном; 4. Тубус для выливания отработанной жидкости.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ АТОМНЫМ ВОДОРОДОМ

(В МОМЕНТ ВЫДЕЛЕНИЯ)

Приборы и посуда. 1) Аппарат Киппа, заряженный для получения водорода 2) Держатели для пробирок. 3) Пробирка (2 шт.).4) Пинцет. 5) Секундомер

Химические реактивы:

	Знаки опасности	Указания опасности (R-, H-Sätze, Hazard Statements)	Меры предосторожности (S-,P-Sätze, Precautionary Statements)
Серная кислота H2SO4 (2н.)		R36/38	S (2), S26
Цинк (гранул.)		R10,R15	S (2), S43
Перманганат калия КМnO4 (0,1 н.).		R8, R22, R50/53	S (2), S60, S61

Ход опыта: В разбавленный раствор серной кислоты добавить несколько капель раствора перманганата калия и налить смесь в две пробир­ки. В одну из них бросить кусочек цинка, в другую пропустить водород из аппарата Киппа. Сравнить скорость изменения цвета раствора в пробирках. Объяснить разницу в скорости изменения цвета.

Уравнение реакции восстановления перманганата калия атом­ным водородом:

2КМnO₄ + 10Н+ 3H₂S0₄→2MnS0₄ + K₂SO₄ + 8Н₂0

Упражнения и задачи

1. Почему температура пламени гремучего газа выше, чем температура пла­мени водорода, горящего на воздухе?

2. Привести примеры, показывающие отличие химической активности молеку­лярного и атомного водорода.

3. Сколько граммов воды получится при взрыве 6 л гремучего газа (при н. у.)?

4. Какой газ и какая его масса не полностью войдет в реакцию при взрыве смеси, состоящей из 0.36 г водорода и 3,26 г кислорода?

5. Сколько граммов цинка надо взять, чтобы при взаимодействии с серной кислотой получить 5,6 л водорода (при н. у.)?

6. Сколько литров водорода (при н. у.) потребуется для восстановления 20 г оксида меди (II)?

7. Сколько литров водорода выделится при разложении водой 5,5 г гидрида кальция при температуре 17 °С и давлении 101,3 кПа?

8. Какай масса гидрида кальция должна прореагировать с водой, чтобы вы­делившимся водородом восстановить 20 г оксида меди (II)?