Номер 2, страница 163 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

2. Из предложенного перечня уравнений реакций выпишите те, которые характеризуют:

а) свойства водорода;

б) способы получения водорода:

$\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \stackrel{t}{=} 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O};$

$2\text{H}_2\text{O} \stackrel{\text{электролиз}}{=} 2\text{H}_2 + \text{O}_2;$

$\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \stackrel{h\nu}{=} 2\text{HCl};$

$\text{Zn} + 2\text{HCl} = \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2\uparrow;$

$\text{H}_2 + \text{HCHO} \stackrel{\text{Ni, t}}{=} \text{CH}_3\text{OH};$

$\text{Zn} + 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{NaOH} = \text{Na}_2[\text{Zn}(\text{OH})_4] + \text{H}_2\uparrow.$

а) свойства водорода

К реакциям, характеризующим химические свойства водорода, относятся те, в которых водород ($H_2$) выступает в качестве реагента (исходного вещества). В этих реакциях он проявляет свои свойства, чаще всего — восстановительные.

1. $Fe_2O_3 + 3H_2 \stackrel{t}{=} 2Fe + 3H_2O$

В данной реакции водород является восстановителем. Он отнимает кислород у оксида железа(III), восстанавливая его до металлического железа. Это свойство используется в металлургии (водородотермия).

2. $H_2 + Cl_2 \overset{h\nu}{\rightleftharpoons} 2HCl$

Эта реакция демонстрирует способность водорода взаимодействовать с неметаллами, в данном случае с галогеном (хлором), с образованием хлороводорода.

3. $H_2 + HCHO \overset{Ni, t}{\rightleftharpoons} CH_3OH$

Это реакция гидрирования — присоединения водорода к органическому веществу (формальдегиду). Водород восстанавливает альдегидную группу до спиртовой, что является важным свойством в органическом синтезе.

Ответ: $Fe_2O_3 + 3H_2 \stackrel{t}{=} 2Fe + 3H_2O$; $H_2 + Cl_2 \overset{h\nu}{\rightleftharpoons} 2HCl$; $H_2 + HCHO \overset{Ni, t}{\rightleftharpoons} CH_3OH$.

б) способы получения водорода

К способам получения водорода относятся реакции, в результате которых водород ($H_2$) образуется как продукт.

1. $2H_2O \overset{\Large\unicode{x26A1}}{\rightleftharpoons} 2H_2 + O_2$

Это промышленный способ получения водорода — электролиз воды. Под действием электрического тока вода разлагается на простые вещества: водород и кислород.

2. $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$

Это распространенный лабораторный способ получения водорода. Активный металл (цинк), стоящий в ряду активности левее водорода, вытесняет его из раствора кислоты.

3. $Zn + 2H_2O + 2NaOH = Na_2[Zn(OH)_4] + H_2\uparrow$

Данная реакция показывает получение водорода при взаимодействии амфотерного металла (цинка) с водой в присутствии сильного основания (щелочи).

Ответ: $2H_2O \overset{\Large\unicode{x26A1}}{\rightleftharpoons} 2H_2 + O_2$; $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$; $Zn + 2H_2O + 2NaOH = Na_2[Zn(OH)_4] + H_2\uparrow$.