Bài 31. Tính chất - Ứng dụng của Hiđro

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 

Khí hidro là chất khí không màu , không mùi không vị , nhẹ nhất trong các chất khí , tan rất ít trong nước . 

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 

1. Tác dụng với oxi 

Đưa ngọn lửa hidro đnag cháy vào trong bình đựng khí oxi , hidro tiếp tục cháy mạnh hơn ; trên thành lọ xuất hiện những giọt nước nhỏ.

pthh : 2H2 +  O2 \( \xrightarrow[\text{}]{t^0} \)  2H2

Chú ý : hôn hợp khí hidro và khí õi là hỗn hợp nổ . Hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh nhất nếu trộn khí H2 với khí O2 theo tỉ lệ về thể tích đúng như hệ số các chất trong phương trình hóa học trên là 1:2 

2 . Tác dụng với đồng oxit 

Cho một luồng khí hidro đi qua bột đồng (II) oxit CuO có màu đen 

Ở nhiệt độ thường : không thấy có phản ứng hóa học xảy ra .

Khi đốt nóng tới khoảng 400oC : bột CuO màu đen chuyển dần thành lớp đồng màu đỏ gạch và có những giọt nước tạo thành ở trong ống nghiệm đặt tỏng cốc nước 

PTHH : H2  +  CuO \(\xrightarrow[\text{}]{t^o} \) H2O + Cu 

Khí hidro đã chiếm khí oxi trong hợp chất CuO . Hidro có tính khử 

3. Kết luận 

Ở nhiệt độ thích hợp , khí hidro không những kết hợp được với đơn chất oxi , mà nó còn có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại . 

Khí hidro có tính khử. Các phản ứng này đề tỏa nhiệt . 

III. ỨNG DỤNG

Khí hidro có nhiều ứng dụng , chủ yếu do tính chất rất nhẹ , do tính khử và khi cháy tỏa ra nhiều nhiệt . 

IV . BÀI TẬP 

Câu 1.

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.

Trả lời 

Phương trình phản ứng:

Fe3O+ 4H2    →    4H2O + Fe

HgO + H2       →     H2O + Hg

PbO + H2        →     H2O + Pb

Câu 2.

Hãy kể những ứng dụng của hiđro mà em biết?

Trả lời

Do khí hiđro nhẹ nên được dùng để bơm kinh khí càu, dùng làm nhiên liệu cho động cơ ôtô thay cho xăng, dùng trong đèn xì oxi – hiđro, làm nhiên liệu cho động cơ tên lửa. Dùng làm chất thử để điều chế một số kim loại và oxit của chúng.

Câu 3.

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.

Trả lời 

a. Số mol đồng (II) oxit: n =  =  = 0,6 (mol)

Phương trình phản ứng:

 CuO + H2    H2O + Cu

 1 mol           1 mol    1 mol

  0,6               0,6       0,6

Khối lượng đồng kim loại thu được: m = n.M = 0,6.64 = 38,4 (g)

b. Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là:

V = 22,4.n = 22,4.0,6 = 13,44 (lít).

Câu 4 : 

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.

Trả lời 

a. Số mol thủy ngân (II) oxit là: n =  =  = 0,1 (mol)

phương trình phản ứng:

HgO  +  H→  H2O + Hg

1 mol  1 mol   1mol   1 mol

 0,1        0,1    0,1       0,1

Khối lượng thủy ngân thu được: m = 0,1.201 = 20,1 (g)

b. Số mol khí hi đro: n = 0,1 mol

Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là:

V = 22,4.0,1 = 2,24 (lít)

Câu 5*.

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).

Trả lời 

Số mol khí hiđro là: nH2 =  = 0,375 (mol)

Số mol khí oxi: nO2 =  = 0,125 (mol)

Phương trình phản ứng:

2H2      +     O      →     2H2O

2 mol         1 mol         2,18 (g)

0,25 mol    0,125 mol     m (g)

Theo phương trình phản ứng, số mol khí hiđro gấp 2 lần số mol khí oxi. Nếu dùng 0,125 mol khí oxi thì số mol khí hi đro sẽ dùng là 2.0,125 = 0,25 (mol). Số mol khí hiđro đã dùng nhiều hơn gấp đôi số mol khí oxi. Như vậy, lượng khí oxi đã tham gia phản ứng hết và lượng khó hiđro còn dư.

Vậy số khối lượng nước thu được là: m = 0,125.2.18 = 4,5 (g).

Hỏi đáp

Hỏi đáp, trao đổi bài Gửi câu hỏi cho chủ đề này
Luyện trắc nghiệm Trao đổi bài

Tài trợ


Tính năng này đang được xây dựng...