Nội dung lý thuyết
1. Khí hidro có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp hidro 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.
Khí hiđro là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất trong các chất khí và tan rất ít trong nước.
2. Khí hidro 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 hidro trong phòng thí nghiệm bằng cách cho dung dịch axit clohiđric HCl hoặc dung dịch axit sunfuric H2SO4 loãng tác dụng với các kim loại như Zn Fe, Al. Có thể thu khí hidro vào bình bằng 2 cách: đẩy không khí hoặc đẩy nước (miệng bình úp xuống dưới).
Sơ đồ thí nghiệm thu khí hidro bằng phương pháp đẩy nước (a) và đẩy không khí (b).
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 của 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.
Bài 1. Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng của hiđro với các chất: O2, CuO, Fe2O3, PbO. Ghi rõ điều kiện phản ứng. Giải thích và cho biết mỗi phản ứng riêng thuộc loại gì?
Lời giải
Phản ứng | Loại phản ứng | Cả 4 phản ứng đều là phản ứng oxi hóa – khử vì đều có đồng thời cả sự khử và sự oxi hóa. |
2H2 + O2 2H2O | Phản ứng hóa hợp. | |
H2 + CuO H2O + Cu | Phản ứng thế. | |
3H2 + Fe2O3 4H2O + 3Fe | Phản ứng thế. | |
H2 + PbO H2O + Pb | Phản ứng thế. |
Bài 2. Khử hoàn toàn 32 g hỗn hợp CuO và Fe2O3 bằng khí H2, thấy thu được 6,4 gam Cu.
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b. Tính khối lượng mỗi oxit trong hỗn hợp ban đầu
Lời giải
a.
H2 + CuO H2O + Cu (1)
3H2 + Fe2O3 4H2O + 3Fe (2)
b.
nCu = \(\dfrac{m_{Cu}}{M_{Cu}}\) = \(\dfrac{6,4}{64}\) = 0,1 mol
Theo PTHH (1) => nCuO = nCu = 0,1 mol
<=> mCuO = nCuO x MCuO = 0,1 x 80 = 8 gam
=> m\(Fe_2O_3\) = 32 - 8 = 24 gam
Bài 3. Cho 2,24 lít khí H2 (đktc) tác dụng với 6,72 lít khí O2 (đktc) thu được m g H2O. Tính m.
Lời giải
Phương trình hóa học:
2H2 + O2 2H2O
n\(H_2\) = V : 22,4 = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol
nO2 = V : 22,4 = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol
Ta có tỉ lệ : \(\dfrac{nH_2}{2}\) < \(\dfrac{nO_2}{1}\) => H2 phản ứng hết và O2 dư. Số mol H2O được tính theo H2
=> nH2O = nH2 = 0,1 mol
<=> mH2O = 0,1 x 18 = 1,8 gam.
Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!