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 có các kim loại Zn và Mg, các dung dịch axit H2SO4 loãng và HCl. Muốn điều chế được 1,12 lít khí H2 (đktc) phải dùng kim loại nào, axit nào để chỉ cần một khối lượng nhỏ nhất?
\(n_{H_2}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05mol\)
Điều chế cùng một lượng \(H_2\) từ một kim loại và một dung dịch axit để thu được khối lượng nhỏ nhất.
\(\Rightarrow\)Ta chọn \(Mg\) và \(HCl\)
nH2 = 1,12 : 22,4 =0,05 (mol)
xét từng th
th1 :
Zn + H2SO4 --> ZnSO4 + H2 (1)
0,05<-0,05<------------------0,05 (mol)
=> mZn = 0,05 . 65 = 3,25 (g) , mH2SO4 = 0,05 . 98 = 4,9 (g)
Zn + 2HCl --> H2 + ZnCl2 (2)
0,05<-0,1<----0,05 (mol)
=> mZn = 0,05.65 = 3,25 , mHCl = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g)
Mg + H2SO4 ---> H2 + MgSO4 (3)
0,05<-0,05<-------0,05 (mol)
=> mMg = 0,05 . 24 = 1,2 (G) ,mH2SO4 = 0,05 . 98 = 4,9 (g)
Mg + 2HCl ---> H2 + MgCl2(4)
0,05<-0,1<----0,05 (mol)
=>mMg = 0,05 . 24 = 1,2 (g) , mHCl = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g)
từ (1) (2) (3) và (4) ta thấy
phan ung (4) có số lượng nhỏ nhất => nên chọn pư (4)
trong phòng thí nghiệm có các kim loại Zn và Mg, các dung dịch axit H2SO4 loãng và HCl. Muốn điều chế được 5,6 lít khí H2 (đktc) phải dùng kim loại nào, axit nào để chỉ cần một khối lượng nhỏ nhất?
\(n_{H_2}=\dfrac{5,6}{22,4}=0,25mol\)
Điều chế cùng một lượng \(H_2\) từ một kim loại và một dung dịch axit để thu được khối lượng nhỏ nhất.
\(\Rightarrow\)Ta chọn \(Mg\) và \(HCl\).
Vì \(M_{Mg}< M_{Zn}\Rightarrow\)chọn Mg.
\(M_{HCl}< M_{H_2SO_4}\Rightarrow\) chọn \(HCl\)
Trong phòng thí nghiệm để điều chế khí hiđro người ta cho kim loại kẽm ( Zn ) tác dụng với đ axit sunfuric ( H2SO4 ) thu được 2,25 lít khí hiđro ( đktc ). Hãy tính a/ khối lượng Zn cần dùng b/ Khối lượng muối kẽm sunfat thu được
2,24 lít hidro chứ chắc không phải 2,25 em hi?
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 có các kim loại Mg , Zn và Fe, các dung dịch axit H2SO4 loãng và HCl. Muốn điều chế được 2,24 lít khí H2 (đktc) phải dùng kim loại nào, axit nào để chỉ cần một khối lượng nhỏ nhất ?
\(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)
PTHH:
Mg + 2HCl ---> MgCl2 + H2
Zn + 2HCl ---> ZnCl2 + H2
Fe + 2HCl ---> FeCl2 + H2
Mg + H2SO4 ---> MgSO4 + H2
Zn + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2
Fe + H2SO4 ---> FeSO4 + H2
Theo các pthh trên: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{HCl}=2n_{H_2}=2.0,1=0,2\left(mol\right)\\n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\\n_{Fe}=n_{Zn}=n_{Mg}=n_{H_2}=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left\{{}\begin{matrix}m_{HCl}=0,2.36,5=7,3\left(g\right)\\m_{H_2SO_4}=98.0,1=9,8\left(g\right)\end{matrix}\right.\\\left\{{}\begin{matrix}m_{Fe}=0,1.56=5,6\left(g\right)\\m_{Zn}=0,1.65=6,5\left(g\right)\\m_{Mg}=0,1.24=2,4\left(g\right)\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{HCl}< m_{H_2SO_4}\\m_{Mg}< m_{Fe}< m_{Zn}\end{matrix}\right.\)
Vậy chọn HCl và Mg thì đièu chế vs lượng nhỏ nhất
\(n_{H_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1mol\)
Nếu dùng HCl:
\(n_{HCl}=2n_{H_2}=0,2mol\Rightarrow m_{HCl}=0,2\cdot36,5=7,3g\)
Nếu dùng \(H_2SO_4\) :
\(n_{H_2SO_4}=n_{H_2}=0,1mol\Rightarrow m_{H_2SO_4}=0,1\cdot98=9,8g\)
\(\Rightarrow\)Dùng \(HCl\) để cần một khối lượng nhỏ nhất.
Nếu dùng Mg:
\(Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\)
0,1 0,1
\(m_{Mg}=0,1\cdot24=2,4g\)
Nếu dùng Zn:
\(Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\)
0,1 0,1
\(m_{Zn}=0,1\cdot65=6,5g\)
Nếu dùng Fe:
\(Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\)
0,1 0,1
\(m_{Fe}=0,1\cdot56=5,6g\)
\(\Rightarrow\)Dùng Mg để có khối lượng nhỏ nhất.
Vậy dùng kim loại Mg và axit HCl.
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 )
\(V_{H_2}=n.22,4=0,45.22,4=10,08l\)
Trong phòng thí nghiệm có các kim loại Mg , Zn và Fe, các dung dịch axit H2SO4 loãng và HCl. Muốn điều chế được 1,12 lít khí H2 (đktc) phải dùng kim loại nào, axit nào để chỉ cần một khối lượng nhỏ nhất ?
a. Fe và HCl
b. Fe và H2SO4
c. Mg và HCl
d. Zn và H2SO4
\(n_{H_2}=\dfrac{1,12}{22,4}=0,05\left(mol\right)\)
- Nếu dùng HCl: nHCl = 2.nH2 = 0,1 (mol)
=> mHCl = 0,1.36,5 = 3,65 (g)
- Nếu dùng H2SO4: nH2SO4 = nH2 = 0,05 (mol)
=> mH2SO4 = 0,05.98 = 4,9 (g)
=> Dùng HCl để cần khối lượng nhỏ nhất
=> 1 trong 2 đáp án A, C đúng
- Nếu dùng Fe
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
0,05<-0,1
=> mFe = 0,05.56 = 2,8 (g)
- Nếu dùng Mg
PTHH: Mg + 2HCl --> MgCl2 + H2
0,05<--0,1
=> mMg = 0,05.24 = 1,2 (g)
=> Dùng Mg để có khối lượng nhỏ nhất
=> Chọn C
\(Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2\\ Zn + H_2SO_4 \to ZnSO_4 + H_2\\ Fe + 2HCl \to FeCl_2 + H_2\\ Fe + H_2SO_4 \to FeSO_4 + H_2\\ n_{Fe} = n_{Zn} = n_{H_2} = \dfrac{2,24}{22,4} = 0,1(mol)\\ m_{Fe} = 0,1.56 = 5,6(gam) ; m_{Zn} = 0,1.65 = 6,5(gam)\)
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.
