практическая работа 3, страница 133 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

Практическая работа 3. Получение водорода и изучение его свойств

Цель работы: получить водород в реакции кислоты с металлом, собрать полученный газ и исследовать его свойства.

Получение водорода

Соберите прибор для получения водорода и проверьте его на герметичность. Положите в пробирку несколько гранул цинка и прилейте к ним небольшой объем $(1-2 \text{ см}^3)$ соляной кислоты. Быстро закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой погрузите в стаканчик или в пробирку с водой.

Изучение свойств водорода

Физические свойства водорода

Наблюдая за получением водорода, обратите внимание на отсутствие у него окраски. Растворяется ли водород в воде?

Химические свойства водорода

Соберите водород. Для этого газоотводную трубку извлеките из воды и введите в пробирку, закрепленную в штативе вверх дном. Вспомните, почему пробирка должна быть расположена именно так. Через 1–2 мин осторожно извлеките газоотводную трубку и к отверстию пробирки поднесите горящую лучинку или спичку. Какой признак свидетельствует о протекании химической реакции? Какое химическое свойство проявляет водород в этой реакции?

Составление отчета о проделанной работе

Опишите использованные вами способы получения и собирания водорода. Нарисуйте прибор для получения и собирания водорода с пояснительными надписями. Охарактеризуйте свойства водорода, которые вы исследовали. Составьте соответствующие уравнения реакций. Сформулируйте выводы.

Проект. Исследование индикаторных свойств овощных и ягодных соков

Исследуйте в домашних условиях способность некоторых окрашенных соков изменять свою окраску под воздействием кислот.

В качестве объектов исследования вы можете выбрать соки овощей (свеклы или краснокочанной капусты), соки ягод (черники, ежевики или черноплодной рябины). Для этого в чашку или блюдце налейте немного сока и добавьте к нему такой же объем разбавленного раствора уксусной кислоты (столового уксуса).

Изменяется ли окраска сока? Как быстро это происходит? Какие исследованные вами соки можно использовать в качестве индикаторов для обнаружения кислот?

Поделитесь результатами вашего исследования с одноклассниками, учителем.

Составление отчета о проделанной работе

Цель работы: получить водород взаимодействием цинка с соляной кислотой, собрать его методом вытеснения воды и исследовать физические и химические свойства.

Оборудование и реактивы: штатив с лапкой, пробирка-реактор, пробка с газоотводной трубкой, кристаллизатор, пробирка-приемник, гранулы цинка ($Zn$), раствор соляной кислоты ($HCl$), спички, деревянная лучинка.

Ход работы и наблюдения:

1. Получение и собирание водорода. В пробирку, закрепленную в штативе, поместили несколько гранул цинка и прилили 1–2 мл раствора соляной кислоты. Немедленно началась бурная реакция с выделением бесцветных пузырьков газа – водорода. Пробирку закрыли пробкой с газоотводной трубкой.

Уравнение реакции получения водорода:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Конец газоотводной трубки был опущен в наполненную водой и перевернутую вверх дном пробирку (приемник), которая находилась в кристаллизаторе с водой. Водород, выделяясь, стал вытеснять воду из пробирки-приемника. Данный способ собирания газа называется методом вытеснения воды и он применим, так как водород практически не растворяется в воде.

2. Изучение свойств водорода.

Физические свойства: В ходе эксперимента было установлено, что водород – это газ без цвета (наблюдалось выделение бесцветных пузырьков). Он не имеет запаха. Тот факт, что его удалось собрать методом вытеснения воды, подтверждает его малую растворимость в воде. Водород значительно легче воздуха (молярная масса $M(H_2) \approx 2$ г/моль, а средняя молярная масса воздуха $M_{возд.} \approx 29$ г/моль), поэтому пробирку для его сбора методом вытеснения воздуха следовало бы держать вверх дном.

Химические свойства: После заполнения пробирки-приемника газом, ее, не переворачивая, убрали из кристаллизатора и к ее отверстию поднесли горящую лучинку. Раздался характерный хлопок («лающий звук»). Этот звук является признаком протекания химической реакции и свидетельствует о том, что в пробирке находился не чистый водород, а его взрывоопасная смесь с воздухом (кислородом). В данной реакции водород проявляет свойство горючести, выступая в роли восстановителя.

Уравнение реакции горения водорода:

$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Описание прибора для получения и собирания водорода:

Установка состоит из штатива, в лапке которого вертикально закреплена пробирка-реактор. В пробирке находятся гранулы цинка и соляная кислота. Пробирка плотно закрыта пробкой, через которую проходит газоотводная трубка. Другой конец трубки заведен под перевернутую пробирку-приемник, которая полностью заполнена водой и находится в кристаллизаторе, также наполненном водой. Выделяющийся водород по трубке поступает в пробирку-приемник и, скапливаясь в ее верхней части, вытесняет воду.

Выводы:

В ходе практической работы был получен водород реакцией замещения между цинком и соляной кислотой. Были исследованы и подтверждены его свойства:

1. Физические: водород – бесцветный газ, без запаха, малорастворимый в воде, легче воздуха.

2. Химические: водород – горючий газ, его смесь с кислородом (воздухом) взрывоопасна.

Цель работы была успешно достигнута.

Ответ: В представленном отчете описаны методы получения и собирания водорода, охарактеризованы его физические и химические свойства, составлены уравнения соответствующих реакций и сформулированы выводы по проделанной работе.

Исследование индикаторных свойств овощных и ягодных соков

Цель исследования: изучить в домашних условиях способность соков некоторых овощей и ягод изменять свой цвет под действием кислоты и определить возможность их использования в качестве природных кислотно-основных индикаторов.

Объекты исследования: сок краснокочанной капусты, сок свеклы, сок ягод черники.

Оборудование и реактивы: исследуемые соки, столовый уксус (9% раствор уксусной кислоты), белые блюдца, ложка.

Ход исследования:

1. В три отдельных белых блюдца было налито по небольшому количеству каждого сока.

2. Был отмечен исходный цвет каждого образца.

3. В каждое блюдце с соком было добавлено несколько капель столового уксуса.

4. Наблюдались изменения окраски соков.

Результаты и наблюдения:

Результаты эксперимента представлены в таблице:

Анализ и выводы:

1. Изменяется ли окраска сока? Да, окраска всех исследованных соков изменяется при добавлении уксусной кислоты. Это происходит потому, что в соках содержатся природные пигменты (антоцианы), которые способны изменять свой цвет в зависимости от кислотности среды (pH).

2. Как быстро это происходит? Изменение цвета во всех случаях происходило мгновенно после добавления кислоты.

3. Какие исследованные вами соки можно использовать в качестве индикаторов для обнаружения кислот? Все три сока можно использовать в качестве индикаторов, так как они дают четкое и быстрое изменение цвета в кислой среде. Наиболее наглядным является изменение цвета у сока краснокочанной капусты (с фиолетового на ярко-розовый), что делает его прекрасным природным индикатором для обнаружения кислот в быту.

Ответ: В ходе исследования было установлено, что соки краснокочанной капусты, свеклы и черники изменяют свою окраску под действием уксусной кислоты, что позволяет использовать их в качестве природных индикаторов для обнаружения кислой среды. Изменение цвета происходит мгновенно. Наиболее эффективным индикатором является сок краснокочанной капусты из-за контрастного изменения цвета.