Номер 977, страница 157 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

977. Благодаря какому свойству концентрированной серной кислоты её используют в лабораторной практике для осушки газов от паров воды? Какие из перечисленных газов нельзя высушить с помощью концентрированной серной кислоты: хлороводород, иодоводород, углекислый газ, аммиак, кислород? Поясните почему.

Концентрированную серную кислоту ($H_2SO_4$) используют в качестве осушителя газов благодаря её сильному водоотнимающему свойству, или гигроскопичности. Молекулы серной кислоты активно связывают молекулы воды ($H_2O$), образуя гидраты. Этот процесс является химическим и очень энергичным, что делает концентрированную серную кислоту одним из самых эффективных осушающих агентов.

Ключевое условие для любого осушителя — он не должен вступать в химическое взаимодействие с осушаемым газом. Концентрированная серная кислота является не только гигроскопичным веществом, но и сильной кислотой, а также сильным окислителем.

Какие из перечисленных газов нельзя высушить с помощью концентрированной серной кислоты

Из перечисленных газов (хлороводород, йодоводород, углекислый газ, аммиак, кислород) нельзя высушить концентрированной серной кислотой аммиак и йодоводород.

Причина в том, что эти газы химически реагируют с концентрированной серной кислотой:

1.Аммиак ($NH_3$) обладает основными свойствами и вступает в реакцию нейтрализации с серной кислотой с образованием соли, сульфата аммония. Таким образом, вместо осушки происходит поглощение всего газа.

$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

2.Йодоводород ($HI$) является сильным восстановителем и вступает в окислительно-восстановительную реакцию с концентрированной серной кислотой, которая выступает в роли сильного окислителя. Происходит окисление йодоводорода до свободного йода.

$8HI + H_2SO_4 \text{(конц.)} \rightarrow 4I_2 + H_2S + 4H_2O$

Остальные газы — хлороводород ($HCl$), углекислый газ ($CO_2$) и кислород ($O_2$) — не вступают в реакцию с концентрированной серной кислотой в обычных условиях, поэтому их можно осушать этим методом.

Ответ: Концентрированную серную кислоту используют для осушки газов благодаря её гигроскопичности. С её помощью нельзя высушить аммиак ($NH_3$) и йодоводород ($HI$), так как аммиак проявляет основные свойства и реагирует с кислотой, а йодоводород является сильным восстановителем и окисляется ею.