SGK Hóa Học 8 - Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro

  • Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro trang 1
  • Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro trang 2
  • Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro trang 3
  • Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro trang 4
  • Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro trang 5
  • Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro trang 6
TÍNH CHẤT - ỨNG DỤNG CỦA HIĐRO
Khí hiđro có những tính chất gì ? Nó có ích lợi gì cho chúng ta ?
Kí hiệu của nguyên tố hiđro là H. Nguyên tử khối bằng 1.
Công thức hoá học của đơn chất hiđro là H2. Phân tử khối bằng 2.
I - TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Quan sáí và làm thí nghiệm
Có một ống nghiệm đậy nút kín chứa khí hiđro đặt trên giá gỗ. Nhận xét trạng thái, màu sắc của khí H?.
Một quả bóng bay đã được bơm khí hiđro, miệng quả bóng được buộc chặt bằng sợi dây chỉ dài. Khi không giữ dây chỉ thì quả bóng bay sẽ di chuyển thế nào ? Từ thí nghiệm này có thể rút ra kết luận gì về tỉ khối của khí hiđro so với không khí ?
Trả lời câu hỏi
. - Tỉ khối của khí hiđro đối với không khí là 2/29. Vậy khí hiđro nhẹ hơn không khí bằng bao nhiêu lần ?
1 lít nước ở 15 °C 'âơà tan được 20 ml khí Họ. Vậy tính tan trong nước của khí hiđro là như thế nào ?
Kết luận
Khí hiđro là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất trong các chất khí, tan rất ít trong nước.
II-TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Tác dụng với oxi
Thí nghiệm
Thu sẵn khí oxi vào lọ thuỷ tinh miệng rộng dung tích 100 ml và chuẩn bị dụng cụ điều chế khí hiđro như hình 5.1. Nối ống dẫn cao su của bình điều chế Họ với ống thuỷ tinh đầu uốn cong và có miệng ống đã được vuốt nhọn. Sau khi thử độ tinh khiết, khẳng định dòng khí Họ không có lẫn khí oxi, châm lửa đốt khí H2 ở đầu ống vuốt nhọn. Quan sát ngọn lửa ở đầu ống đó. Đưa ngọn lửa của khí Họ đang cháy vào trong lọ đựng khí oxi (hình 5.la).
Nhận xét hiện tượng và giải thích Hiđro tiếp tục cháy mạnh hơn ; trên thành lọ xuất hiện những giọt nước nhỏ.
Nếu đốt cháy khí hiđro trong không khí, đưa ngọn lửa khí hiđro đang cháy vào gần thành phía trong của cốc thuỷ tinh úp ngược (hình 5.1b), thì cũng thấy có những giọt nước được tạo ra ở thành cốc.
Phương trình hoá học :
2H2 +	02	2H2O
Hỗn hợp khí hiđro và khí oxi là hỗn hợp nổ. Hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh nhất nếu trộn khí Họ với khí O2 theo tỉ lệ về
thể tích đúng như hệ số các chất trong phương trình hoá học trên, là 2 : 1.
Trả lời câu hỏi
Tại sao hỗn hợp khí Ht và khí O-, khi cháy lại gây tiếng nổ ?
Nếu đốt cháy dòng khí H2 ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí oọ hay
không khí, sẽ không gây ra tiếng nổ mạnh, vì sao ?
Làm thế nào để biết dòng khí Họ là tinh khiết để có thể đốt cháy dòng khí đó mà không gây ra tiếng nổ mạnh ?
Tác dụng với đồng oxit
Thí nghiệm
a)
Hiđro cháy trong oxi (a) và trong không khí (b) tạo ra nước
Cho một luồng khí hiđro (sau khi đã kiểm tra sự tinh khiết) đi qua bột đồng(II) oxit CuO có màu đen (hình 5.2). Ớ nhiệt độ thường có phản ứng hoá học xảy ra không ? Đốt nóng CuO tới khoảng 400 °C rồi cho luồng khí H-, đi qua. Quan sát hiện tượng.
Nhận xét
Ớ nhiệt độ thường : Không thấy có phản ứng hoá học xảy ra.
Khi đốt nóng tới khoảng 400 °C : Bột CuO màu đen chuyển dần thành lớp đồng kim loại màu đỏ gạch và có những giọt nước tạo thành ở trong ống nghiệm đặt trong cốc nước.
Phương trình hoá học :
H2 (k) + CuO (r) —H2O.(h) + Cu (r)
Khí hiđro đã chiếm nguyên tố oxi trong hợp chất CuO. Hiđro có tính khử.
Kết luận
Ớ nhiệt độ thích hợp, khí hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi, mà nó còn có thể kết hợp được với nguyên tốoxi trong một số oxit kim loại. Khí lĩiđro có tính khử. Các phản ứng này đêu toá nhiệt.
Ill - ỨNG DỤNG
1 . Dùng làm nhiên liệu cho động cơ tên lửa, có thể làm nhiên liệu cho động cơ ô tô thay cho xăng, dùng trong đèn xì oxi-hiđro để hàn cắt kim loại. Đó là vì khi khí hiđro cháy, sinh ra một lượng nhiệt lớn hơn nhiều lần so với cùng lượng nhiên liệu khác.
Là nguồn nguyên liệu trong sản xuất amoniac, axit và nhiều hợp chất hữu cơ.
Dùng làm chất khử để điều chế một số kim loại từ oxit của chúng.
Hiđro được dùng để bơm vào khinh khí cầu, bóng thám không vì là khí nhẹ nhất.
Hiđro là chất khí nhẹ nhất trong các chất khí.
Khí hiđro có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp, hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi, mà nó còn có thể kết hợp với nguyên tố oxi trong một sô oxit kim loại. Các phản ứng này đêu toả nhiểu nhiệt.
Khí hiđro có nhiều ứng dụng, chủ yếu do tính chất rất nhẹ, do tính khử và khi cháy toả nhiều nhiệt.
Ị	 ĐIỀU CHẾ	J
TRONG PHÒNG
THÍ NGHIỆM	TRONG CÔNG NGHIỆP
Từ axit	Tù khí tụ nhiên, Bằng điện Bằng lò
khí dầu mò phân nuóc khí than
Hình 5.3
Điều chế và ứng dụng của hiđro
Đọc thêm
Hỗn hợp khí hiđro và khí oxi là hỗn hợp nổ khi cháy ; vì hỗn hợp khí này cháy rất nhanh và toả ra rất nhiều nhiệt. Nhiệt này làm cho thể tích hơi nước tạo thành sau phản ứng tăng lên đột ngột nhiều lần. do đó, làm chấn động mạnh không khí, gây ra tiếng nổ.
Để tránh hiện tượng nổ mạnh, trước khi đốt hiđro phải thử xem khí Họ đó có lẫn khí oxi không bằng cách thu khí H? đó vào ống nghiệm nhỏ rồi đốt ở miệng ống nghiệm. Nếu H2 là tinh khiết thì chỉ nghe thấy tiếng nổ nhỏ, nếu H2 có lẫn 0? (hoặc không khí) tiếng nổ mạnh. Muốn thu được H? tinh khiết từ dụng cụ điều chế Họ, lúc đầu phải cho luồng khí Họ thoát ra ngoài để cuốn hết không khí có sẵn trong thiết bị, sau đó mới thu được H2 tinh khiết.
BÀI TẬP
Viết phương trình hoá học của các phản ứng hiđro khử các oxit sau :
sắt(lll) oxit;	b) Thuỷ ngân(ll) oxit;	c) Chì(ll) oxit.
Hãy kể những ứng dụng của hiđro mà em biết.
Trong các chất khí, hiđro là khí	Khí hiđro có
Trong phản ứng giữa H2 và CuO, H2 có 	 vì
tính oxi hoá ; tính khử; chiếm oxi ; nhưòng oxi; nhẹ nhất
Chọn cụm từ thích hợp trong khung để điền vào chỗ trống trong các câu sau :
	 của chất khác ; CuO có 	
vì	cho chất khác.
Khử 48 gam đồng(ll) oxit bằng khí hiđro. Hãy :
Tính số gam đồng kim loại thu được ;
Tính thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng.
Khử 21,7 gam thuỷ ngân(ll) oxit bằng khí hiđro. Hãy :
Tính số gam thuỷ ngân thu được ;
Tính sô' mol và thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng.
6*. Tính số gam nước thu được khi cho 8,4 lít khí hiđro tác dụng với 2,8 lít khí oxi (các thể tích khí đo ở đktc).