Giải Hóa 8 - Bài 33: Điều chế khí hiđro - Phản ứng thế

Bài 33. ĐIỀU CHẾ KHÍ HIĐRO - PHẢN ỨNG THẾ
KIẾN THỨC CẦN NAM vững
Trong phòng thí nghiệm
Khí hiđro được điều chế bằng cách cho axit (HC1 hoặc H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại kẽm (hoặc sắt, nhôm).
Zn + 2HC1 —> ZnCl2 + H2T.
Fe + 2HC1 —> FeCl2 + H2T.
Thu khí H2 vào ốhg nghiệm bằng cách đẩy không khí hay đẩy nước. Nhận ra khí H2 bằng que đóm đang cháy.
Trong công nghiệp
Người ta điều chế Ho bằng cách điện phân nước hoặc dùng than khử oxi của HoO trong lò khí than hoặc thu H2 từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ.
2H2O diệnphân > 2H2t + O2T
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 khác trong hợp chất.
Fe + CuSO4 —> FeSO4 + Cu.
GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu 1. Những phản ứng hóa học nào dưới đây có thể được dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm?
Zn + H2SO4 —> ZnSO4 + H2T
2H2O diệnphân > 2H2T + O2T
2A1 + 6HC1 —> 2AICI3 + 3H2T.
Sài giải
Phản ứng dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm là a, c.
Câu 2. Lập phương trình hóa học của các sơ đồ phản ứng cho sau đây và cho biết chúng thuộc loại phản ứng hóa học nào?
Mg + o2 —> MgO
KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2T
Fe + CuCl2 —> FeCl2 + Cu
Bài giải
Phương trình hóa học:
2Mg + Ơ2 —> 2MgO: phản ứng hóa hợp.
2KMnO4 —K2MNO4 + MnO2 + 02: Phân ứng phân hủy
Fe + CuCl2 —> FeCl2 + Cu: Phản ứng thế.
Câu 3. Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đấy không khí, phải để vị trí ống nghiệm như thế nào? Vì sao? Đôi với khí hiđro, có làm thế được không? Vì sao?
Bài giải
Khi thu khí oxi vào ống nghiêm bằng cách đẩy không khí, phải để miệng ông nghiệm lên trên vì khí oxi nặng hơn không khí. Còn đốì với hiđro thì làm ngược lại vì hiđro nhẹ hơn không khí.
Câu 4*. Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch axit clohiđric HC1 và dung dịch axit sunfuric H2SO4 loãng:
Viết các phương trình hóa học có thể điều chế hiđro;
Phải dùng bao nhiêu gam kẽm, bao nhiêu gam sắt để điều chế được 2,24 lít khí hiđro (ở đktc)?
Bài giải
Phương trình hóa học:
Zn + 2HC1 —> ZnCl2 + H2T
Fe + 2HC1 —> FeCl2 + H2T
Zn + H2SO4 —> ZnSO4 + H2T
Fe + H2SO4 —> FeSO4 + Hot
Sô' mol của khí hiđro: nH = __H2 =	=0,1 (mol).
22,4 22,4
Theo phương trình hóa học:
lmol Zn (hoặc Fe) tham gia phản ứng thu được Imol H2.
Vậy O,lmol Zn (hoặc Fe) tham gia phản ứng thu được O,lmol H2.
Khối lượng Zn là: mZn = 0,1 X 65 = 6,5 (gam).
Khôi lượng Fe là: mFe = 0,1 X 56 = 5,6 (gam).
Câu 5. Cho 22,4 gam sắt tác dụng với dung dịch loãng có chứa 24,5 gam axit sunfuric.
a) Chất nào còn dư sau phản ứng và dư bao nhiêu gam?
0) Tính thể tích khí hiđro thu được ở đktc.
Bài giải
Phương trình hóa học:
Fe + H2SO41oãng —> FeSO4 + H2T ,	,	22,4
a) Sô moi của Fe: nEe =	- 0,4 (mol)
56
+ 32 + (4 X
Số mol của H2SO4ioàng: nH so4 = -—- - - —— = 0,25 (mol).
Ta thấy	Fe dư, H2SO4 hết.
11
Theo phương trình phản ứng:
Imol H2SO4 tham gia phan ứng cùng 1 mol Fe.
Vậy 0,25mol H2SO4 tham gia phản ứng với 0,25mol Fe. ưp'e dư = ƠFe blpe p/ứng “ 0,4	0,25 - 0,15 (moỉ).
Khôi lượng sắt dư:
0,15 X 56 - 8,4 (gam)
b) Theo phương trình hóa học:
lmol H2SO4 tham gia phản ứng thu được lmol H2.
Vậy 0,25mol H2SO4 tham gia phản ứng thu được 0,25mol H2
Thể tích khí hiđro thu được: VHj = 22,4 X 0,25 = 5,6 (Z).