[toc:ul]
1. Hiđro có nhiều ứng dụng, chủ yếu do tính chất rất nhẹ (nhẹ nhất trong các chất khí), tính khử và khi cháy tỏa nhiều nhiệt. Do hiđro là chất khí ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí nên có thể thu hiđro vào bằng hai cách: đẩy không khí hoặc đẩy nước (miệng bình úp xuống dưới).
2. Có thể điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm bằng dung dịch axit clohiđric HCl hoặc dung dịch axit sunfuric H2SO4 loãng tác dụng với kim loại như Zn, Al, Fe.
3. Khí hi đro có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp hiđro không những hóa hợp với được các đơn chất oxi mà còn có thể hóa hợp với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt.
4. Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất.
5. Sự khử là quá trình tách nguyên tử oxi khỏi hợp chất. Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác.
6. Sự tác dụng của một chất với oxi là sự oxi hóa. Chất oxi hóa là đơn chất oxi hoặc chất nhường oxi cho chất khác.
7. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng của hiđro với các chất: O2, Fe2O3, Fe3O4, PbO. Ghi rõ điều kiện phản ứng. Giải thích và cho biết mỗi phản ứng riêng thuộc loại gì?
Các phương trình phản ứng lần lượt là:
2H2 + O2 →(to) 2H2O (1) => Phản ứng hóa hợp
4H2 + Fe3O4 →(to) 4H2O + 3Fe (2) =>Phản ứng thế
3H2 + Fe2O3 →(to) 4H2O + 3Fe (3) =>Phản úng thế
H2 + PbO →(to) H2O + Pb (4) =>Phản ứng thế
(1) (2) (3) (4) đều có sự nhường và chiếm lấy oxi => Cả 4 phản ứng thuộc loại oxi hóa - khử
Có 3 lọ đựng riêng biệt các chất khí sau: oxi, không khí và hiđro. Bằng thí nghiệm nào có thể nhận ta chất khí trong mỗi lọ?
Cho vào mỗi bình que đóm đang cháy:
Cho dung dịch axit sunfuric loãng, nhôm và các dụng cụ thí nghiệm như hình 5.8.
Hãy chọn câu trả lời đúng trong các chất sau:
a) Có thể dùng các hóa chất và dụng cụ đã cho để điều chế và thu khí oxi.
b) Có thể dùng các hóa chất và dụng cụ đã cho để điều chế và thu không khí.
c) Có thể dùng các hóa chất và dụng cụ đã cho để điều chế và thu khí hiđro.
d) Có thể dùng để diều chế hiđro nhưng không thu được khí hiđro.
Đáp án C
Giải thích: Tương tự như kẽm và axit clohidric thì phản ứng này cũng sinh ra khí hidro và có thể thu khí hidro bằng cách đẩy nước hoặc đẩy không khí.
a) Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau:
Cacbon đioxit + nước → Axit cacbonic (H2CO3)
Lưu huỳnh đioxit +nước → Axit sunfurơ (H2SO3)
Kẽm + axit clohiđric → Kẽm clorua + H2
Điphotpho + nước → Axit photphoric (H3PO4)
Đồng (II) oxit + hiđro → Chì (Pb) + H2O
b) Mỗi phản ứng hóa học trên đây thuộc loại phản ứng nào? Vì sao?
a)
CO2 + H2O → H2CO3 (1)
SO2 + H2O → H2SO3 (2)
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2O (3)
P2O5 + H2O → 2H3PO4 (4)
CuO + H2 → Cu + H2O (5)
b) Phản ứng (1), (2) và (4) là phản ứng hóa hợp, do từ 2 chất tạo thành một chất duy nhất.
Phản ứng (3) và (5) là phản ứng thế.
Phản ứng (5) là phản ứng oxi hóa khử do có sự nhường và chiếm lấy oxi.
a) Hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng giữa hiđro với hỗn hợp đồng (II) oxit, và sắt (III) oxit ở nhiệt đô thích hợp?
b) Trong các phản ứng hóa học trên, chất nào là chất khử, chất nào là chất oxi hóa? Vì sao?
c) Nếu thu được 6,00 gam hỗn hợp hai kim loại, trong đó có 2,80 gam sắt thì thể tích (ở đktc) khí hiđro vừa đủ cần dùng để khử đồng (II) oxi và sắt (III) oxit là bao nhiêu?
a)PTHH
CuO + H2 →(to) Cu + H2O (1)
Fe2O3 + 3H2 →(to) 3H2O + 2Fe (2)
b) Từ phản ứng (1) và (2) ta nhận thấy:
Chất khử là H2 vì chiếm oxi của CuO và Fe2O3.
Chất oxi hóa: CuO, Fe2O3 vì nhường oxi cho H2
c) Trong6,00 gam hỗn hợp có 2,80 gam sắt => Khối lượng của Cu thu được là : 6 – 2, 8 = 3,2 (g)
=>nxCu = \(\frac{6-2,8}{64}\) = 0,5 (mol)
nFe = \(\frac{2,8}{56}\) = 0,05 (mol)
CuO + H2 →(to) Cu + H2O
0,5<- 0,5 (mol)
=> nH2 = nCu = 0,05 mol => VH2 = 22,4.0,05 = 1,12 lít.
Fe2O3 + 3H2 →(to) 3H2O + 2Fe
0,075<- 0,05
=> nH2 = \(\frac{3}{2}\)nFe = \(\frac{3}{2}\).0,05 = 0,075 mol
=>VH2 = 22,4.0,075 = 1,68 (lít)
Cho các kim loại kẽm nhôm, sắt lần lượt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng.
a) Viết các phương trình phản ứng.
b) Cho cùng một khối lượng các kim loại trên tác dụng hết với axit dư thì kim loại nào cho nhiều khí hiđro nhất?
c0 Nếu thi được cùng một thể tích khí hiđro thì khối lượng kim loại nào nhỏ nhất?
a) PTHH:
Zn + H2SO4 loãng → ZnSO4 + H2 ↑ (1)
2Al + 3H2SO4loãng → Al2(SO4)3 + 3H2 ↑ (1)
Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 ↑ (3)
b) Giả sử có 3 kim loại có cùng khối lượng là 100g thì :
nZn = 100/65 ; nAl = 100/27 ; nFe = 100/56
Zn + H2SO4loãng → ZnSO4 + H2 ↑ (1)
100/65 100/65
=>VH2 = (100/65).22,4 (lít)
2Al + 3H2SO4loãng → Al2(SO4)3 + 3H2 ↑ (2)
100/27 150/54
=>VH2 = (150/54)/22,4
Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2 ↑ (3)
100/56 100/56
=>VH2 = (100/56).22,4
=>Cùng có khối lượng thì kim loại nhôm thu được lượng khi hidro nhiều nhất, tiếp theo là sắt cuối cùng là kẽm.
c) Nếu thu được cùng một thể tích khí hiđro ( 22,4 lít) thì khối lượng kim loại nào nhỏ là nhôm (54/3 = 18g), tiếp theo là sắt (56g) và cuối cùng là kẽm (65g).