Bài 34: Hướng dẫn bài luyện tập số 6

I.TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Khí Hiđro có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp Hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi mà còn có thể kết hợp với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt.

2. Khí 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.

3. Có thể điều chế khí Hiđro trong phòng thí nghiệm bằng cách cho dung dịch axit clohiđric HCl hoặc dung dịch axit sunfuric H₂SO₄ loãng tác dụng với kim loại như Zn, Fe, Al. Có thể thu khí Hiđro vào bình bằng hai cách: đẩy không khí và đẩy nước (miệng bình úp xuống dưới)

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. Quá trình tách nguyên tử Oxi khỏi hợp chất là sự khử. Chất chiếm oxi hoặc chất nhường oxi cho chất khác là chất khử.

6. Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa. Đơn chất oxi hoặc chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hóa.

7. Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.

	Khí O2	Khí H2
Tính chất hóa học	Tính oxi hóa Tác dụng với kim loại, phi kim,hợp chất.	Tính khử Tác dụng với khí oxi và oxit kim loại
Điều chế trong PTN	Nhiệt phân hợp chất giàu oxi: KClO3, KMnO4…	Một số kim loại(Mg,Zn,Al…) tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng.
Loại phản ứng	Phản ứng phân hủy: 2KClO3  2 KCl + 3O2↑	Phản ứng thế: Zn +2HCl    →   ZnCl2  +  H2↑
Cách thu	Đẩy không khí Đẩy nước	Đẩy không khí Đẩy nước
Ứng dụng	Sự hô hấp Sự đốt nhiên liệu Thuốc nổ	Nhiên liệu và bơm vào khinh khí cầu Làm nguyên liệu

Bảng: Tóm tắt tính chất và ứng dụng của Oxi và Hiđro

 

II.GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu 1 : Trang 118 sgk hóa 8

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?

Bài làm:

Phương trình phản ứng:

2H₂ + O₂   \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]   2H₂O              (1)

=> Phản ứng hóa hợp

4H₂ + Fe₃O₄  \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]   4H₂O + 3Fe     (2)

=>Phản ứng thế

3H2 + Fe₂O₃ \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]   4H₂O + 3Fe    (3)

=>Phản úng thế

H₂ + PbO   \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]   H₂O + Pb         (4)

=>Phản ứng thế

Do cả bốn phản ứng trên, sự oxi hóa và sự khử đều xảy ra đồng thời => Cả 4 phản ứng thuộc loại oxi hóa - khử

Câu 2 : Trang 118 sgk hóa 8

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?

Bài làm:

Để nhận biết các bình khí trên, ta cho vào mỗi bình que đóm đang cháy:

• Que đóm cho vào lọ nào mà sáng bùng lên là đó là lọ chứa oxi.
• Que đóm cho vào lọ nào mà không làm thay đổi ngọn lửa thì lọ đó chứa không khí
• Que đóm cho vào lọ nào mà que đóm cháy với ngọn lửa màu xanh mờ và có tiếng nổ lách tách nhẹ là lọ chứa hiđro.

Câu 3 : Trang 118 sgk hóa 8

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.

Bài làm:

Đáp án C

Có thể dùng các hóa chất và dụng cụ đã cho để điều chế và thu khí hiđro.

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.

Câu 4 : Trang 118 sgk hóa 8

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?

Bài làm:

a) Phương trình phản ứng:

• Cacbon đioxit + nước → Axit cacbonic

CO₂  +   H₂O → H₂CO₃                    (1)

• Lưu huỳnh đioxit +nước → Axit sunfurơ 

SO₂  +   H₂O → H₂SO₃                    (2)

• Kẽm + axit clohiđric → Kẽm clorua + H₂

Zn  +  2HCl  →  ZnCl₂ + H₂O             (3)

• Điphotpho + nước → Axit photphoric (H₃PO₄)

P₂O₅ + H₂O  →  2H₃PO₄                    (4)

• Đồng (II) oxit + hiđro → Chì (Pb) + H₂O

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.

Câu 5 : Trang 119 sgk hóa 8

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?

Bài làm:

a) Phương trình phản ứng:

CuO + H₂ \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]  Cu + H₂O          (1)

Fe₂O₃ + 3H₂ \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\]   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) Sau phản ứng thu được 6,00 gam hỗn hợp hai kim loại, trong đó có 2,80 gam sắt

=> Khối lượng của Cu thu được là : 6 – 2, 8 = 3,2 (g)

=>nx_Cu = \(\frac{6-2,8}{64}\) = 0,5 (mol)

n_Fe = \(\frac{2,8}{56}\) = 0,05 (mol)

Thể tích khí hiđro cần dùng để khử CuO theo phương trình phản ứng (1) là:

n_H2 = n_Cu = 0,05 mol => V_H2 = 22,4.0,05 = 1,12 lít.

Khí H₂ càn dùng để khử Fe₂O₃ theo phương trình phản ứng (2) là:

n_H2 = \(\frac{3}{2}\)n_Fe = \(\frac{3}{2}\).0,05 = 0,075 mol

=>VH₂ = 22,4.0,075 = 1,68 (lít)

Câu 6 : Trang 119 sgk hóa 8

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?

Bài làm:

a) Phương trình phản ứng:

Zn + H₂SO_{4 loãng} → ZnSO₄ + H₂ ↑  (1)

2Al  + 3H₂SO_4loãng → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ ↑  (1)

Fe  +  H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂ ↑  (3)

b) Giả sử có 3 kim loại có cùng khối lượng là 100g thì :

nZn = \[\frac{100}{65}\] ; nAl = \[\frac{100}{27}\] ; nFe = \[\frac{100}{56}\]

Zn   +   H₂SO_4loãng → ZnSO₄ + H₂ ↑                      (1)

100/65                                   100/65   

=>VH2 = (\[\frac{100}{65}\]).22,4 (lít)

2Al + 3H₂SO_4loãng → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ ↑              (2)

\[\frac{100}{27}\]                                         \[\frac{150}{54}\]

=>VH2 = \[(\frac{150}{54})\]/22,4

Fe   +   H₂SO_{4 loãng} → FeSO₄ + H₂ ↑                   (3)

\[\frac{100}{56}\]                                      \[\frac{100}{56}\]

=>VH2 = (\[\frac{100}{56}\]).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).

Bài viết gợi ý: