I.TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Điều chế H2
1.1. Trong phòng thí nghiệm
Cách tiến hành
Nguyên liệu thường được dùng để điều chế H2 trong phòng thí nghiệm là axit HCl và kim loại Zn.
Cho viên kẽm vào dung dịch axit HCl
Hiện tượng - Giải thích
Hiện tượng:
-
- Khi cho viên kẽm vào dung dịch axit HCl → dung dịch sôi lên và có khí thoát ra, viên kẽm tan dần.
- Sau khi phản ứng kết thúc, lấy 1-2 giọt dung dịch trong ống nghiệm đem cô cạn → thu được chất rắn màu trắng.
Giải thích: Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2Kết luận
Để điều chế H2 trong phòng thí nghiệm người ta có thể thay dung dịch axit HCl bằng H2SO4 loãng và thay Zn bằng Fe, Al, …
Ống nghiệm vừa tiến hành thí nghiệm nóng lên rất nhiều chứng tỏ phản ứng xảy ra là phản ứng toả nhiệt.
Khí H2 ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí nên ta có thể thu H2 theo 2 cách: Đẩy nước và đẩy không khí.
Khi thu O2 bằng cách đẩy không khí người ta phải chú ý để miệng bình hướng lên trên, vì O2 nặng hơn không khí.
⇒ Vậy khi thu H2 bằng cách đẩy không khí ta phải hướng miệng ống nghiệm xuống dưới vì khí H2 nhẹ hơn không khí.
1.2. Trong công nghiệp
Người ta điều chế H2 bằng cách điện phân nước hoặc dùng than khử oxi của H2O trong lò khí than hoặc điều chế H2 từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ
Ví dụ: 
2. Phản ứng thế là gì?
2.1. Ví dụ
Phương trình phản ứng:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
(đơn chất) (hợp chất) (hợp chất) (đơn chất)
Nhận xét: Nguyên tử Zn đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất HCl
Phương trình phản ứng:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
(đơn chất) (hợp chất) (hợp chất) (đơn chất)
Nhận xét: Nguyên tử Fe đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất H2SO4
2.2. Kết luận: 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 1 nguyên tố trong hợp chất.
II.GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu 1 : Trang 117 sgk hóa 8
Những phản ứng hóa học nào dưới đây có thể dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm?
a) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
b) 2H2O →(đp) 2H2 + O2
c) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Bài làm:
Trong phòng thí nghiệm, điều chế hiđro bằng tác dụng của axit (HCl hoặc H2SO4 loãng) và kim loại kẽm (hoặc sắt , nhôm).
Vậy các phản ứng điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm trong các phản ứng trên là:
a) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
c) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Câu 2 : Trang 117 sgk hóa 8
Lập phương trình hóa học của phản ứng sau đây và cho biết chúng thuộc loại phản ứng hóa học nào?
a) Mg + O2 ---> MgO
b) KMnO4 ---> K2MnO4 + MnO2 + O2
c) Fe + CuCl2 ---> FeCl2 + Cu
Bài làm:
a) 2Mg + O2 → 2MgO
=>Phản ứng hóa hợp
b) 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
=>Phản ứng phân hủy.
c) Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
=>Phản ứng thế.
Câu 3 : Trang 117 sgk hóa 8
Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phải để vị trí ống nghiệm như thế nào? Vì sao? Đối với khí hiđro, có làm như thế được không? Vì sao?
Bài làm:
Cách để ống nghiệm khi thu khí oxi:
Ông nghiệm nằm thẳng đứng, miệng ống nghiệm hướng lên trên vì trọng lượng khí oxi (32g) lớn hơn trọng lượng không khí (29g)
Cách để ông nghiệm khi thu khí hidro:
ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống nghiệm hướng xuống dưới do trọng lượng của khí hidro nhẹ hơn trọng lượng của không khí.
Câu 4 : Trang 117 sgk hóa 8
Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch axit clohiđric HCl và axit sunfuric H2SO4 loãng:
a) Viết phương trình hóa học có thể điều chế hi đro;
b) Phải dùng bao nhiêu gam kẽm, bao nhiêu gam sắt để diều chế được 2,24 lít khí hiđro (ở đktc)?
Bài làm:
a) Ta có: nFe = \(\frac{11,2}{56}\) = 0,2 (mol)
Phương trình hóa học:
Fe2O3 + 3H2 \(\overset{t^{o}}{\rightarrow}\) 3H2O + 2Fe
Tỉ lệ 1mol 3mol 3mol 2mol
Phản ứng 0,1 0,3 0,3 0,2
b) Từ phản ứng trên => nFe2O3 = 0,1 (mol)
=>Khối lượng oxit sắt tham gia phản ứng:
MFe = 0,1.(56.2+16.3) = 16 (g)
c) Từ phản ứng trên => nH2 = 0,3 (mol)
=> Thể tích khí hiđro đã tiêu thụ: VH2 = 22,4x0,3 = 6,72 (lít).
Câu 5 : Trang 117 sgk hóa 8
Cho 22,4 g sắt tác dụng với dung dịch loãng có chứa 24,5 g axit sunfuric.
a) Chất nào còn dư sau phản ứng và dư bao nhiêu gam?
b) Tính thể tích khí hiđro thu được ở đktc.
Bài làm:
Ta có: nFe = \(\frac{22,4}{56}\) = 0,4 (mol)
nH2SO4 = \(\frac{24,5}{98}\) = 0,25 (mol)
Phương trình phản ứng:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 ↑
Tỉ lệ 1mol 1mol 1mol
Ban đầu 0,4 mol 0,25 mol
Phản ứng 0,25mol 0,25mol 0,25mol
=> Sau phản ứng số mol sắt dư là: nFe dư = 0,4 – 0,25 = 0,15 (mol)
=>Khối lượng sắt dư là: mFe dư = 0,15.56 = 8,4 (g)
b) Theo phương trình phản ứng hóa học, ta có: nH2 = nFe = 0,25 mol
=>Thể tích khí hiđro thu được ở đktc là: VH2 = 0,25x22,4 = 5,6 (lít).
