17. Тип 7.3 № 2468 Из приборов, изображённых на рисунках, выберите тот, с помощью которого можно полу- чить газообразный водород по реакции (2). Каким методом воздуха получают водород в этом приборе? Почему невозможно получить и собрать водород, используя прибор, изображённый на другом рисунке?

Анализ рисунков и выбор прибора:

• Рисунок 1: Изображает прибор, в котором газ собирается методом вытеснения воздуха (газ находится над водой, вытесняя ее из перевернутой пробирки или цилиндра). Этот метод используется для газов, которые легче воздуха или плохо растворимы в воде.
• Рисунок 2: Изображает прибор, в котором газ собирается методом вытеснения воды (газ направляется под перевернутую пробирку, заполненную водой, вытесняя ее). Этот метод используется для газов, которые практически не растворимы в воде.
• Получение водорода по реакции (2): Реакция (2) - 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂. Водород (H₂) - это газ, который мало растворим в воде и легче воздуха.
• Выбор прибора для получения водорода: Для получения водорода по реакции (2) подходит прибор, изображенный на Рисунке 2, так как он позволяет собрать газ методом вытеснения воды.
• Метод получения водорода в этом приборе: Водород получают методом вытеснения воды.
• Почему невозможно получить и собрать водород, используя прибор, изображённый на другом рисунке (Рисунок 1):
• Прибор на Рисунке 1 предназначен для сбора газов методом вытеснения воздуха. Водород (H₂) имеет молярную массу около 2 г/моль, в то время как средняя молярная масса воздуха составляет около 29 г/моль. Следовательно, водород значительно легче воздуха.
• При попытке собрать водород методом вытеснения воздуха в приборе, изображенном на Рисунке 1, водород, будучи легче воздуха, будет подниматься вверх, и собрать его в перевернутую емкость будет очень сложно или невозможно. Газ будет стремиться выйти из емкости, а не вытеснить воздух.

Ответ: Для получения газообразного водорода по реакции (2) следует использовать прибор, изображенный на Рисунке 2. Водород в этом приборе получают методом вытеснения воды. Использование прибора, изображенного на Рисунке 1 (метод вытеснения воздуха), невозможно для сбора водорода, так как водород значительно легче воздуха и будет стремиться выйти из сосуда, а не вытеснить воздух.