Получение, собирание и распознавание газов
| Газ | Получение в лаборатории | Собирание | Распознавание |
|---|---|---|---|
| Водород \(\ce{H2}\) | \(\ce{Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ^}\) (аппарат Киппа); \(\ce{Zn + H2SO4(\text{разб.})}\); \(\ce{Al}\) со щёлочью | вытеснением воздуха в перевёрнутую (вверх дном) пробирку — легче воздуха; вытеснением воды — нерастворим | распознавание водорода: поднести горящую лучинку — глухой хлопок (чистый) или лающий звук (с воздухом); горит бледно-голубым пламенем |
| Кислород \(\ce{O2}\) | получение кислорода в лаборатории: \(\ce{2KMnO4 ->[t^\circ] K2MnO4 + MnO2 + O2 ^}\); \(\ce{2H2O2 ->[MnO2] 2H2O + O2 ^}\); \(\ce{2KClO3 ->[t^\circ] 2KCl + 3O2 ^}\) | вытеснением воздуха в пробирку дном вниз (тяжелее воздуха); вытеснением воды (малорастворим) | распознавание кислорода: тлеющая лучинка вспыхивает |
| Углекислый газ \(\ce{CO2}\) | получение углекислого газа в лаборатории: \(\ce{CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ^}\) (мрамор + соляная кислота; аппарат Киппа); \(\ce{Na2CO3 + H2SO4}\); разложение карбонатов | вытеснением воздуха в сосуд дном вниз (тяжелее воздуха в 1,5 раза); над водой собирают плохо — он заметно растворяется | распознавание углекислого газа: горящая лучинка гаснет; помутнение известковой воды \(\ce{CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 v + H2O}\) |
| Аммиак \(\ce{NH3}\) | получение аммиака: \(\ce{2NH4Cl + Ca(OH)2 ->[t^\circ] CaCl2 + 2NH3 ^ + 2H2O}\); пробирку со смесью наклоняют отверстием вниз (выделяется вода) | только вытеснением воздуха в перевёрнутую пробирку — легче воздуха и очень хорошо растворим | распознавание аммиака: резкий запах; влажная лакмусовая бумажка синеет, фенолфталеин — малиновый; палочка, смоченная \(\ce{HCl}\), — белый дым \(\ce{NH4Cl}\) |
| Хлороводород \(\ce{HCl}\) | \(\ce{NaCl(\text{тв.}) + H2SO4(\text{конц.}) ->[t^\circ] NaHSO4 + HCl ^}\) | вытеснением воздуха, дном вниз; в воде очень растворим («фонтан») | распознавание хлороводорода: дымит во влажном воздухе; лакмус краснеет; с \(\ce{AgNO3}\) — белый осадок |
| Сероводород \(\ce{H2S}\) | \(\ce{FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S ^}\) | дном вниз (тяжелее воздуха) | запах тухлых яиц; чернеет бумажка, смоченная \(\ce{Pb(NO3)2}\); лакмус краснеет |
| Хлор \(\ce{Cl2}\) | получение хлора: \(\ce{MnO2 + 4HCl(\text{конц.}) ->[t^\circ] MnCl2 + Cl2 ^ + 2H2O}\); \(\ce{2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ^ + 8H2O}\) | дном вниз (тяжелее воздуха); в вытяжном шкафу | жёлто-зелёный цвет, резкий запах; обесцвечивает влажную лакмусовую бумажку; синит иодкрахмальную бумажку |
| Сернистый газ \(\ce{SO2}\) | \(\ce{Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 ^ + H2O}\); \(\ce{Cu + 2H2SO4(\text{конц.})}\) | дном вниз | резкий запах, обесцвечивает раствор \(\ce{KMnO4}\) и фуксин; лакмус краснеет |
Правила работы с газами: прибор проверяют на герметичность; газы с запахом и ядовитые (\(\ce{Cl2}\), \(\ce{H2S}\), \(\ce{SO2}\), \(\ce{NH3}\), \(\ce{HCl}\)) получают в вытяжном шкафу; водород перед поджиганием проверяют на чистоту; пробирку с твёрдой смесью закрепляют отверстием чуть вниз; при получении газа нагреванием сначала убирают газоотводную трубку из воды, потом гасят спиртовку.
| Газ | Получение в лаборатории | Собирание | Распознавание |
|---|---|---|---|
| Углекислый газ \(\ce{CO2}\) | получение углекислого газа в лаборатории: \(\ce{CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ^}\) (мрамор + соляная кислота; аппарат Киппа); \(\ce{Na2CO3 + H2SO4}\); разложение карбонатов | вытеснением воздуха в сосуд дном вниз (тяжелее воздуха в 1,5 раза); над водой собирают плохо — он заметно растворяется | распознавание углекислого газа: горящая лучинка гаснет; помутнение известковой воды \(\ce{CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 v + H2O}\) |
| Аммиак \(\ce{NH3}\) | получение аммиака: \(\ce{2NH4Cl + Ca(OH)2 ->[t^\circ] CaCl2 + 2NH3 ^ + 2H2O}\); пробирку со смесью наклоняют отверстием вниз (выделяется вода) | только вытеснением воздуха в перевёрнутую пробирку — легче воздуха и очень хорошо растворим | распознавание аммиака: резкий запах; влажная лакмусовая бумажка синеет, фенолфталеин — малиновый; палочка, смоченная \(\ce{HCl}\), — белый дым \(\ce{NH4Cl}\) |
| Газ | Получение в лаборатории | Собирание | Распознавание |
|---|---|---|---|
| Хлороводород \(\ce{HCl}\) | \(\ce{NaCl(\text{тв.}) + H2SO4(\text{конц.}) ->[t^\circ] NaHSO4 + HCl ^}\) | вытеснением воздуха, дном вниз; в воде очень растворим («фонтан») | распознавание хлороводорода: дымит во влажном воздухе; лакмус краснеет; с \(\ce{AgNO3}\) — белый осадок |
| Хлор \(\ce{Cl2}\) | получение хлора: \(\ce{MnO2 + 4HCl(\text{конц.}) ->[t^\circ] MnCl2 + Cl2 ^ + 2H2O}\); \(\ce{2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ^ + 8H2O}\) | дном вниз (тяжелее воздуха); в вытяжном шкафу | жёлто-зелёный цвет, резкий запах; обесцвечивает влажную лакмусовую бумажку; синит иодкрахмальную бумажку |
Правило собирания. Собирание газов вытеснением воздуха: газы легче воздуха (\(M < 29\): \(\ce{H2}\), \(\ce{NH3}\), \(\ce{CH4}\)) собирают в сосуд вверх дном; тяжелее воздуха (\(M > 29\): \(\ce{O2}\), \(\ce{CO2}\), \(\ce{Cl2}\), \(\ce{HCl}\), \(\ce{H2S}\), \(\ce{SO2}\)) — в сосуд дном вниз. Собирание газов вытеснением воды (над водой) — только малорастворимые (\(\ce{H2}\), \(\ce{O2}\), \(\ce{N2}\), \(\ce{CH4}\), \(\ce{CO}\)), нельзя — \(\ce{NH3}\), \(\ce{HCl}\), \(\ce{SO2}\) (очень хорошо растворимы); \(\ce{CO2}\) растворим умеренно, его обычно собирают вытеснением воздуха.
| Газ | Получение в лаборатории | Собирание | Распознавание |
|---|---|---|---|
| Водород \(\ce{H2}\) | \(\ce{Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ^}\) (аппарат Киппа); \(\ce{Zn + H2SO4(\text{разб.})}\); \(\ce{Al}\) со щёлочью | вытеснением воздуха в перевёрнутую (вверх дном) пробирку — легче воздуха; вытеснением воды — нерастворим | распознавание водорода: поднести горящую лучинку — глухой хлопок (чистый) или лающий звук (с воздухом); горит бледно-голубым пламенем |
| Газ | Получение в лаборатории | Собирание | Распознавание |
|---|---|---|---|
| Водород \(\ce{H2}\) | \(\ce{Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ^}\) (аппарат Киппа); \(\ce{Zn + H2SO4(\text{разб.})}\); \(\ce{Al}\) со щёлочью | вытеснением воздуха в перевёрнутую (вверх дном) пробирку — легче воздуха; вытеснением воды — нерастворим | распознавание водорода: поднести горящую лучинку — глухой хлопок (чистый) или лающий звук (с воздухом); горит бледно-голубым пламенем |
| Углекислый газ \(\ce{CO2}\) | получение углекислого газа в лаборатории: \(\ce{CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ^}\) (мрамор + соляная кислота; аппарат Киппа); \(\ce{Na2CO3 + H2SO4}\); разложение карбонатов | вытеснением воздуха в сосуд дном вниз (тяжелее воздуха в 1,5 раза); над водой собирают плохо — он заметно растворяется | распознавание углекислого газа: горящая лучинка гаснет; помутнение известковой воды \(\ce{CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 v + H2O}\) |
Осушение газов: \(\ce{H2SO4}\) конц. — все, кроме \(\ce{NH3}\) и \(\ce{H2S}\); \(\ce{CaO}\), \(\ce{NaOH}\) (тв.) — аммиак и другие некислотные газы; \(\ce{CaCl2}\) — большинство газов.
Интересный факт. Аппарат Киппа придумал голландский аптекарь П. Кипп в 1844 году. Он «сам себя выключает»: закрыли кран — газ скапливается и выдавливает кислоту от цинка, реакция останавливается; открыли — кислота снова поднимается к цинку.
Закрепите теорию: 14 терминов с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.
Пройти урок arrow_forward