Вопрос:
В лаборатории водород получают
Варианты ответов:
- кипячением воды;
- взаимодействием металлов с HCl (разб.);
- сжижением воздуха;
- взаимодействием неметаллов с водой;
Ответ и объяснение:
Правильный ответ: взаимодействием металлов с HCl (разб.).
Давайте рассмотрим каждый вариант:
1. Кипячением воды: Кипячение воды – это физический процесс, при котором вода переходит из жидкого состояния в газообразное (пар). При этом химический состав воды не меняется, и водород не выделяется. Поэтому этот вариант не подходит.
2. Взаимодействием металлов с HCl (разб.): Это классический лабораторный способ получения водорода. Активные металлы (стоящие в ряду активности металлов до водорода) реагируют с разбавленными кислотами, вытесняя водород. Например, реакция цинка с соляной кислотой:
\[\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow\]
В этой реакции цинк (Zn) вытесняет водород (H) из соляной кислоты, образуя хлорид цинка и газообразный водород. Это наиболее распространенный и удобный способ получения водорода в лабораторных условиях. Поэтому этот вариант является правильным.
3. Сжижением воздуха: Воздух состоит в основном из азота (около 78%) и кислорода (около 21%), а также небольшого количества других газов, таких как аргон, углекислый газ и другие. Водорода в воздухе практически нет. Сжижение воздуха – это процесс его охлаждения до очень низких температур, при которых газы переходят в жидкое состояние. Этот процесс используется для разделения компонентов воздуха (например, для получения жидкого азота и кислорода), но не для получения водорода. Поэтому этот вариант не подходит.
4. Взаимодействием неметаллов с водой: Большинство неметаллов не реагируют с водой с выделением водорода. Некоторые неметаллы могут реагировать с водой, но при этом водород не образуется или образуется в других условиях. Например, углерод может реагировать с водяным паром при высоких температурах, но это не является лабораторным способом получения водорода. Поэтому этот вариант не подходит.
Вывод:
В лаборатории водород получают взаимодействием активных металлов с разбавленными кислотами, например, цинка с соляной кислотой.