Bài 34: Bài luyện tập 6

Tóm tắt lý 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

Bài tập minh họa


Bài 1:

Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau và cho biết chúng thuộc loại phản ứng hóa học nào?

a) Điphotpho penta oxit + nước  → axit photphoric (H3PO4)

b) Kẽm + axit sunfuric (H2SO4) → Kẽm sunfat (ZnSO4)+ hiđro

c) Thủy ngân (II) oxit   Thủy ngân + oxi

Hướng dẫn:

a) P2O5 + 3H2O → 2 H3PO4

Đây là phản ứng hóa hợp

b) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Đây là phản ứng thế

c) HgO   Hg + O2

Đây là phản ứng phân hủy

Bài 2:

Người ta dùng V(lít) khí H2 khử hoàn toàn hỗn hợp hai Oxit kim loại gồm: CuO và Fe2O3 ở nhiệt độ thích hợp. Sau phản ứng thu được 12g hỗn hợp gồm 2 kim loại trong đó có 6,4g Cu.
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.

b) Hãy tính V(lít) khí H2 cần dùng để khử hỗn hợp 2 Oxit đó. (Các thể tích khí đo ở đktc)

Hướng dẫn:

a) Phương trình hóa học:

H2  +   CuO    Cu    +   H2O      (1)

3H2  + Fe2O3    2Fe   +   3H2O   (2)

b) Khối lượng của kim loại Fe là:

\({m_{Fe}} = {m_{hh}} – {m_{CuO}} = 12 – 6,4 = 5,6(gam)\)

Số mol của Sắt và Đồng lần lượt là:

\(\begin{array}{l} {n_{Fe}} = \frac{{{m_{Fe}}}}{M} = \frac{{5,6}}{{56}} = 0,1(mol)\\ {n_{CuO}} = \frac{{{m_{CuO}}}}{M} = \frac{{6,4}}{{64}} = 0,1(mol) \end{array}\)

Phương trình hóa học:

H2  +   CuO    Cu    +   H2O      (1)

1 mol                      1 mol

0, 1 mol         \(\leftarrow\)    0,1 mol

3H2  + Fe2O3    2Fe   +   3H2O   (2)

3 mol                       2 mol

0,15 mol \(\leftarrow\)               0,1 mol

Theo phương trình (1) và (2) thì số mol Hiđro sinh ra ở hai phản ứng là:

\(\begin{array}{l} {n_{{H_2}(1)}} = {n_{Cu}} = 0,1(mol)\\ {n_{{H_2}(2)}} = {n_{Fe}} = 0,15(mol) \end{array}\)

Tổng số mol khí Hiđro sinh ra là:

\(\sum {{n_{{H_2}}}} = 0,1 + 0,15 = 0,25(mol)\)

Thể tích khí Hiđro cần dùng ở đktc là:

\({V_{{H_2}}} = 22,4.{n_{{H_2}}} = 22,4 \times 0,25 = 5,6(lit)\)