Подумай, ответь, выполни
1. С помощью каких опытов можно определить содержание кислорода и азота в воздухе?
Содержание кислорода и азота в воздухе можно определить с помощью опыта по сжиганию фосфора под колпаком. При горении фосфор реагирует только с кислородом, в результате чего образуется оксид фосфора. Азот в реакции не участвует. После того как кислород расходуется, уровень воды в сосуде поднимается примерно на 1/5 от объёма, что соответствует объёму кислорода. Таким образом, из опыта можно определить, что воздух состоит примерно из 1/5 кислорода и 4/5 азота по объёму.
2. Какие вы знаете благородные газы? Перечислите области их применения.
К благородным газам относятся: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn).
Области применения:
Гелий — заполняют воздушные шары, используют в дыхательных смесях для водолазов, в криогенике.
Неон — применяется в рекламных вывесках, даёт красное свечение.
Аргон — используется для наполнения ламп, при сварке металлов, в научных приборах.
Криптон и ксенон — применяются в источниках света, фарах, лампах-вспышках.
Радон — иногда используется в медицине, но с большой осторожностью из-за радиоактивности.
3. Чем отличается горение веществ в кислороде от их горения на воздухе?
Горение в чистом кислороде происходит значительно быстрее и интенсивнее, чем на воздухе, так как в кислороде отсутствуют инертные газы (например, азот), которые разбавляют кислород. В результате температура пламени выше, пламя ярче и полное сгорание вещества происходит быстрее. На воздухе кислорода лишь около 21 %, и он разбавлен азотом, из-за чего горение идёт медленнее и менее эффективно.
Пример: магний горит в кислороде ослепительно ярким белым пламенем, а на воздухе — тусклее.
4. В чём сходство и различия горения простых и сложных веществ? Поясните на примерах.
Сходство: при горении как простых, так и сложных веществ происходит реакция с кислородом, сопровождающаяся выделением тепла и света. Образуются оксиды.
Различия: при горении простых веществ образуется один продукт — оксид одного элемента, например: (2H₂ + O₂ → 2H₂O) — водород; (C + O₂ → CO₂) — углерод
А при горении сложных веществ (состоящих из нескольких химических элементов) образуются оксиды всех входящих в состав элементов. Например: (2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O) — ацетилен; (C₆H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O → уравнивается: 2C₆H₆ + 15O₂ → 12CO₂ + 6H₂O) — бензол
5. Руководствуясь правилами, приведёнными в параграфе, составьте уравнения реакций горения следующих веществ: а) барий; б) алюминий; в) литий; г) фосфор; д) водород; е) сероводород H₂S; ж) этан C₂H₆; з) ацетилен C₂H₂.
а) (2Ba + O₂ → 2BaO)
б) (4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃)
в) (4Li + O₂ → 2Li₂O)
г) (4P + 5O₂ → 2P₂O₅)
д) (2H₂ + O₂ → 2H₂O)
е) (2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O)
ж) (2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O)
з) (2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O)
6. Обсудите с соседом по парте условия возникновения и прекращения горения. Какие средства тушения пожара нужно использовать в следующих случаях:
а) загорелась одежда на человеке;
б) воспламенился бензин;
в) возник пожар на складе лесоматериалов;
г) загорелась нефть на поверхности воды?
Условия возникновения горения:
Наличие горючего вещества.
Доступ кислорода (или другого окислителя).
Нагревание до температуры воспламенения.
Прекращение горения возможно при устранении хотя бы одного из этих условий.
Средства тушения пожара:
а) Если загорелась одежда на человеке — накрыть плотной тканью или одеялом, чтобы прекратить доступ воздуха, либо сбить пламя катанием по земле.
б) При воспламенении бензина — использовать пену, песок, углекислотные или порошковые огнетушители, т.к. вода может только растечь бензин.
в) Пожар на складе лесоматериалов — тушить водой, использовать пену или песок, охлаждая материалы и преграждая доступ кислорода.
г) Нефть на воде — использовать пенные огнетушители или специальные вещества, которые создают плёнку на поверхности и перекрывают доступ кислорода. Воду применять нельзя — нефть всплывает.
7. Допишите уравнение реакции горения этана (C₂H₆) в кислороде и расставьте коэффициенты.
Уравнение горения этана: (2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O)
Пояснение:
В этане 2 атома углерода → 2 × 2 = 4 CO₂
6 атомов водорода → 3 H₂O × 2 = 6 H₂O
Всего нужно: 4×2 (O) + 6×1 (O) = 8 + 6 = 14 атомов кислорода → 7 молекул O₂
8. Вычислите объём воздуха, из которого при сжигании было выделено 21 л кислорода. Объёмную долю кислорода округлите до целых.
Объёмная доля кислорода в воздухе ≈ 21 %
Обозначим объём воздуха как V. Тогда:
0.21 × V = 21
V = 21 / 0.21 = 100 л воздуха
9. Вычислите объёмную долю аргона, если из 70 л воздуха выделили 0,63 л аргона.
Обозначим объёмную долю как φ:
φ = (0.63 / 70) × 100 % = 0.009 × 100 = 0.9 %
10. Вычислите объём воздуха, затраченного на получение 100 л кислорода. Объёмную долю кислорода округлите до целых.
Доля кислорода в воздухе ≈ 21 %
Обозначим V — объём воздуха:
0.21 × V = 100
V = 100 / 0.21 ≈ 476.2 ≈ 476 л воздуха