№1 водород образуется при действии:
а) раствора соляной кислоты на магний б) раствора серной кислоты на медь в) раствора бромоводородной кислоты на ртуть г) концентрированной серной кислоты на серебро
№2 какими способом не получают водород в промышленности:
а) взаимодействием угля с водяным паром б) разделением воздуха в) конверсией метана г) электролизом воды
Давайте рассмотрим оба вопроса подробно.
а) Раствора соляной кислоты на магний.
При взаимодействии раствора соляной кислоты (HCl) с магнием (Mg) действительно образуется водород. Это классическая реакция металла с кислотой, протекающая по уравнению:
[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
б) Раствора серной кислоты на медь.
Медь (Cu) не реагирует с разбавленной серной кислотой (H₂SO₄) с образованием водорода, так как медь стоит ниже водорода в ряду активности металлов. Однако, при взаимодействии с концентрированной серной кислотой, медь образует сульфат меди, оксид серы (IV) и воду, но водород не выделяется:
[ \text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \text{(конц.)} \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2 \uparrow + 2\text{H}_2\text{O} ]
в) Раствора бромоводородной кислоты на ртуть.
Ртуть (Hg) также не реагирует с бромоводородной кислотой (HBr) с образованием водорода, так как она тоже стоит ниже водорода в ряду активности.
г) Концентрированной серной кислоты на серебро.
Серебро (Ag) также не реагирует с серной кислотой с выделением водорода. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой могут образовываться сульфат серебра и оксид серы (IV), но водород не выделяется:
[ 2\text{Ag} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \text{(конц.)} \rightarrow \text{Ag}_2\text{SO}_4 + \text{SO}_2 \uparrow + 2\text{H}_2\text{O} ]
Таким образом, правильный ответ: а) раствора соляной кислоты на магний.
а) Взаимодействием угля с водяным паром.
Этот метод известен как газификация угля и активно используется в промышленности для получения водорода. Реакция между углем (углеродом, C) и водяным паром (H₂O) при высокой температуре приводит к образованию водяного газа, содержащего водород:
[ \text{C} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{CO} + \text{H}_2 ]
б) Разделением воздуха.
Воздух в основном состоит из азота и кислорода, и водород в нём практически отсутствует. Разделение воздуха не используется для получения водорода, так как водород не является его компонентом.
в) Конверсией метана.
Конверсия метана (CH₄) — один из основных промышленных способов получения водорода. При высокой температуре метан взаимодействует с водяным паром, образуя водород и угарный газ:
[ \text{CH}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{CO} + 3\text{H}_2 ]
г) Электролизом воды.
Электролиз воды — широко используемый метод получения водорода, особенно в условиях, где доступна дешевая электроэнергия. В процессе электролиза вода разлагается на водород и кислород:
[ 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}_2 + \text{O}_2 ]
Таким образом, правильный ответ: б) разделением воздуха.
Ответ на №1: а) раствора соляной кислоты на магний
Ответ на №2: б) разделением воздуха
№1. Водород образуется при действии раствора соляной кислоты на магний. Реакция выглядит следующим образом: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2.
№2. В промышленности водород не получают разделением воздуха. Воздух состоит преимущественно из азота (около 78%) и кислорода (около 21%), а содержание водорода в воздухе очень низкое (менее 1%). Поэтому разделение воздуха неэффективен метод для получения водорода в промышленных масштабах.
