Để điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm, người ta cho kim loại kẽm, sắt,
nhôm lần lượt tác dụng với axit clohiđric (HCl) và dung dịch axit sunfuric
(H2SO4) loãng. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
\(Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2\\ Zn + H_2SO_4 \to ZnSO_4 + H_2\\ Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2\\ n_{Fe} = n_{Zn} = n_{H_2} = \dfrac{2,24}{22,4} = 0,1(mol)\\ m_{Fe} = 0,1.56 = 5,6(gam) ; m_{Zn} = 0,1.65 = 6,5(gam)\)
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)?
a. Phương trình hóa học có thể điều chế hiđro.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
b. Số mol khí hiđro là: n = 0,1 (mol)
Khối lượng kẽm cần dùng là: m = 0,1x65 = 6,5 (g)
Khối lượng sắt cần dùng là: m = 0,1x56 = 5,6 (g).
a) Các PTHH biểu diễn phản ứng điều chế khí H2 trong phòng thí nghiệm dựa vào các hóa chất : HCl, H2SO4 loãng, Zn và Fe là:
(1) Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2\(\uparrow\)
(2) Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2\(\uparrow\)
(3) Zn + H2SO4 (loãng) -> ZnSO4 + H2\(\uparrow\)
(4) Fe + H2SO4 (loãng) -> FeSO4 + H2\(\uparrow\)
b) Ta có: \(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)
Theo các PTHH và đề bài, ta có:
\(n_{Zn\left(1\right)}=n_{Fe\left(2\right)}=n_{Zn\left(3\right)}=n_{Fe\left(4\right)}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\)
- Khối lượng kẽm cần dùng : \(m_{Zn}=0,1.65=6,5\left(g\right)\)
- Khối lượng sắt cần dùng: \(m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\)
a. Phương trình hóa học có thể điều chế hiđro.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑
Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2 ↑
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
b. Số mol khí hiđro là: n = = 0,1 (mol)
Khối lượng kẽm cần dùng là: m = 0,1x65 = 6,5 (g)
Khối lượng sắt cần dùng là: m = 0,1x56 = 5,6 (g).
Trong phòng thí nghiệm hóa học có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch HCl và axit H2SO4.
a) Viết các phương trình hóa học có thể điều chế hiđro;
b) Phải dùng bao nhiêu gam kẽm, bao nhiêu gam sắt để điều chế được 2,24 lít khí hiđro (đktc)?
Phương trình hóa học của phản ứng:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2.
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2.
Theo phương trình (3) mFe cần dùng: 56.0,1 = 5,6g.
Theo phương trình (4) mZn cần dùng: 65.0,1 = 6,5g.
Để điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm, người ta có thể dùng kim loại kẽm, magie, nhôm cho tác dụng với axit clohiđric hoặc axit sunfuric loãng. Nếu lượng khí hiđro sinh ra bằng nhau trong mỗi trường hợp thì dùng kim loại nào phản ứng với axit nào sẽ có khối lượng chất tham gia phản ứng nhỏ nhất?
Đặt số mol hiđro sinh ra là a, ta dễ dàng tính được số mol của từng kim loại và của từng axit. Từ đó tính ra khối lượng của chúng và sẽ thấy được chỉ ở phản ứng (5) khối lượng Al và khối lượng HCl là nhỏ nhất.
Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và magie, các dung dịch axit sunfuric loãng H 2 S O 4 và axit clohidric HCl. Hãy viết các phương trình phản ứng để điều chế khí H 2 .
Trong phòng thí nghiệm, để điều chế khí hiđro người ta cho 9,45 gam kim loại nhôm tác
dụng vừa đủ với dung dịch axit sunfuric loãng H2SO4.
a) Tính khối lượng axit sunfuric cần dùng.
b) Dẫn lượng khí H2 sinh ra ở trên khử hết 36 gam bột đồng (II) oxit CuO, đun nóng. Tính thể tích khí
hiđro cần dùng (ở đktc) để khử hết khối lượng oxit bazơ nói trên?
a.\(n_{Al}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{9,45}{27}=0,35mol\)
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
0,35 0,525 0,525 ( mol )
\(m_{H_2SO_4}=n.M=0,525.98=51,45g\)
b.\(n_{CuO}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{36}{80}=0,45mol\)
\(CuO+H_2\rightarrow\left(t^o\right)Cu+H_2O\)
0,45 < 0,525 ( mol )
0,45 0,45 ( mol )
\(V_{H_2}=n.22,4=0,45.22,4=10,08l\)
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 sunfuric? Kim loại nào cho nhiều khi hiđro nhất?
c) Nếu thu được cùng một thể tích khí hiđro thì khối lượng kim loại nào nhỏ nhất?
a) Phương trình phản ứng:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Fe + H2SO4loãng → FeSO4 + H2
2Al+ 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
b) Giả sử cho cùng một khối lượng là a g kim loại kẽm sắt và nhôm
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 (1)
Fe + H2SO4loãng → FeSO4 + H2 (2)
2Al+ 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 (3)
Ta có
Theo pt nH2 (1) = nZn = mol
nH2 (2) = nFe = mol
Như vậy ta nhận thấy ⇒ nH2 (3) > nH2 (2) > nH2 (1)
Như vậy cho cùng một lượng kim loại tác dụng với axit H2SO4 loãng dư thì nhôm cho nhiều khí hidro hơn, sau đó đến sắt và ít nhất là kẽm
c) Nếu thu được cùng một lượng khí hidro thì khối lượng kim loại ít nhất là nhôm, sau đó đến sắt, cuối cùng là kẽm.
Viết phương trình điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm :
(Để điều chế H2 ta cho kim lọa (Fe, Zn, Al, Mg) tác dụng với axit HCl/H2SO4 và KClO4 loãng)
Trong phòng thí nghiệm để điều chế khí hiđrô người ta cho kim loại nhôm tác dụng với dung dịch axit clohiđric có chứa 10,95g HCl thu được muối nhôm clorua.
a. Tính thể tích khí hiđrô sinh ra ở đktc.
b. Tính khối lượng sắt thu được khi cho dòng khí hidro sinh ra ở phản ứng trên qua 12
gam bột sắt (III) oxit đun nóng
a.\(n_{HCl}=\dfrac{10,95}{36,5}=0,3mol\)
\(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\)
0,3 0,15 ( mol )
\(V_{H_2}=0,15.22,4=3,36l\)
b.\(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{12}{160}=0,075mol\)
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow\left(t^o\right)2Fe+3H_2O\)
\(\dfrac{0,075}{1}\) > \(\dfrac{0,15}{3}\) ( mol )
0,15 0,1 ( mol )
\(m_{Fe}=0,1.56=5,6g\)
\(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\uparrow\)
1 : 6 : 2 : 3 (mol)
0,05 : 0,3 : 0,1 : 0,15 (mol)
\(n_{HCl}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{10,95}{36,5}=0,3\left(mol\right)\)
a. \(V_{H_2\left(đktc\right)}=n.24,79=0,15.24,79=3,7185\left(l\right)\)
b. \(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow^{t^0}2Fe+3H_2O\)
1 : 3 : 2 : 3 (mol)
0,075 : 0,15 (mol)
\(n_{Fe_2O_3}=\dfrac{m}{M}=\dfrac{12}{160}=0,075\left(mol\right)\)
-Chuyển thành tỉ lệ: \(\dfrac{0,075}{1}>\dfrac{0,15}{3}=0,05\)
\(\Rightarrow\)H2 phản ứng hết còn Fe2O3 dư.
\(Fe_2O_3+3H_2\rightarrow^{t^0}2Fe+3H_2O\)
1 : 3 : 2 : 3 (mol)
0,05 : 0,15 : 0,1 : 0,15 (mol)
\(\Rightarrow m_{Fe}=n.M=0,1.56=5,6\left(g\right)\)