I.TÓM TẮT LÍ THUYẾT
Kí hiệu hóa học: H
Nguyên tử khối: 1
Công thức hóa học: H2
Phân tử khối: 1
1. Tính chất vật lí
- H2 là chất khí không màu, không mùi và không vị.
- Tan rất ít trong H2O và nhẹ nhất trong các chất khí.
- 1 lít H2O ở 150C hòa tan được 20 ml khí H2. Vậy H2 là chất tan ít trong nước.
2. Tính chất hóa học
2.1. Tác dụng với oxi
- Khí H2 cháy mãnh liệt trong oxi với ngọn lửa xanh mờ. Trên thành lọ xuất hiện những giọt H2O nhỏ. Chứng tỏ có phản ứng hóa học xảy ra.
- Phương trình hóa học: 2H2 + O2 → 2H2O
- Hỗn hợp khí H2 và O2 là hỗn hợp nổ. Hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh nhất khi trộn \(2{V_{{H_2}}}\) với \(1{V_{{O_2}}}\)
2.2. Tác dụng với CuO
- Hiện tượng: Đun nóng ống nghiệm đựng bột CuO dưới ngọn lửa đèn cồn, sau đó dẫn khí H2 đi qua, ta thấy xuất hiện chất rắn màu đỏ gạch và có nước đọng trên thành ống nghiệm.
- Giải thích: Ở nhiệt độ cao H2 dễ dàng tác dụng với CuO tạo thành kim loại Cu và nước.
Phương trình hóa học: H2 + CuO (màu đen) \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] Cu + H2O
- Kết luận: Khí H2 có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp, H2 không những kết hợp được với đơn chất O2 mà còn có thể kết hợp với nguyên tố oxi trong 1 số oxit kim loại. Các phản ứng này đều toả nhiều nhiệt.
3. Ứng dụng
- Bơm kinh khí cầu
- Sản xuất nhiên liệu.
- Hàn cắt kim loại.
- Sản xuất amoniac, phân đạm....
II.GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu 1 : Trang 109 sgk hóa 8
Viết phương trình hóa học của các phản ứng hiđro khử các oxit sau:
a. Sắt (III) oxit
b. Thủy ngân (II) oxit
c. Chì (II) oxit.
Bài làm:
Hướng dẫn: Hidro lấy oxi từ oxit của các kim loại
Phương trình phản ứng:
Fe3O4 + 4H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 4H2O + 3Fe
HgO + H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] H2O + Hg
PbO + H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] H2O + Pb
Câu 2 : Trang 109 sgk hóa 8
Hãy kể những ứng dụng của hiđro mà em biết?
Bài làm:
Hiđro có ứng dụng, chủ yếu do tính chất rất nhẹ, do tính khử và khi cháy tỏa nhiều nhiệt.
- Dùng là nhiên liệu cho động cơ tên lửa, có thể làm nhiên liệu động cơ thay cho xăng, dùng trong đèn xì hàn cắt kim loại.
- 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.
- Hidro được dùng vào bơm kinh khí cầu, bóng thám không vì là khí nhẹ nhất.
Câu 3 : Trang 109 sgk hóa 8
Chọn cụm từ cho thích hợp trong ngoặc kép để điền vào chỗ trống trong các câu sau:
"tính oxi hóa; tính khử; chiếm oxi; nhường oxi; nhẹ nhất.
- Trong các chất khí, hiđro là khí…Khí hiđro có…
- Trong phản ứng giữa H2 và CuO, H2 là…vì…của chất khác; CuO là …vì …cho chất khác.
Bài làm:
Trong các chất khí, hiđro là khí nhẹ nhất. Khí hiđro có tính khử.
Trong phản ứng giữa H2 và CuO, H2 là chất khử vì chiếm oxi của chất khác; CuO là oxi hóa vì nhường oxi cho chất khác.
Câu 4 : Trang 109 sgk hóa 8
Khử 48 gam đồng (II) oxit bằng khí hiđro. Hãy:
a. Tính số gam đồng kim loại thu được;
b. tính thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng.
Bài làm:
a) Ta có: nCuO = \(\frac{m}{M}\) = \(\frac{48}{80}\) = 0,6 (mol)
Phương trình phản ứng:
CuO + H2 \(\overset{t^{o}}{\rightarrow}\) H2O + Cu
(mol) 0,6 0,6 0,6
=> Khối lượng đồng kim loại thu được: mCuO = n.M = 0,6.64 = 38,4 (g)
b) Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là:
VH2 = 22,4.n = 22,4.0,6 = 13,44 (lít).
Câu 5 : Trang 109 sgk hóa 8
Khử 21,7 gam thủy ngân (II) oxit bằng hiđro. Hãy:
a. Tính số gam thủy ngân thu được;
b. Tính số mol và thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng.
Bài làm:
a) Ta có: nHgO = \(\frac{m}{M}\) = \(\frac{21,7}{217}\) = 0,1 (mol)
Phương trình phản ứng:
HgO + H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] H2O + Hg
(mol) 0,1 0,1 0,1 0,1
=>Khối lượng thủy ngân thu được: mHg = 0,1.201 = 20,1 (g)
b) Số mol khí hiđro: n = 0,1 mol
=>Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là:
VH2 = 22,4.0,1 = 2,24 (lít)
Câu 6 : Trang 109 sgk hóa 8
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).
Bài làm:
Ta có: nH2 = \(\frac{8,4}{22,4}\) = 0,375 (mol)
nO2 = \(\frac{2,8}{22,4}\) = 0,125 (mol)
Phương trình phản ứng:
2H2 + O2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 2H2O
Ban đầu 0,375 0,125
Phản ứng 0,25 0,125 0,25
Sau phản ứng: oxi dư: 0,375 - 0,25 = 0,125 (mol) và khí oxi hết
Vậy số khối lượng nước thu được là: mH2O = 0,125.2.18 = 4,5 (g).
