Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro Bài 31.1 trang 43 Hóa học lớp 8: Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Hỗn hợp hiđro và oxi theo tỉ lệ 1 thể tích khí hiđro và 2 thể tích khí oxi là hỗn hợp nổ mạnh nhất.
B. Hỗn hợp hiđro và oxi theo tỉ lệ thể tích bằng nhau là hỗn hợp nổ mạnh nhất.
C. Hỗn hợp hiđro và oxi theo tỉ lệ 2 thể tích khí hiđro và 1 thể tích khí oxi là hỗn hợp nổ mạnh nhất.
D. Hiđro cháy mãnh liệt trong oxi nên gây tiếng nổ mạnh.
Lời giải:
Đáp án C 2H2 + O2
t
2H2O
Hỗn hợp hiđro và oxi theo tỉ lệ 2 thể tích khí hiđro và 1 thể tích khí oxi là hỗn hợp nổ mạnh nhất.
Tỉ lệ này đúng như hệ số các chất trong phương trình hóa học trên là 2 : 1 Bài 31.2 trang 43 Hóa học lớp 8: Phát biểu không đúng là:
A. Hiđro có thể kết hợp với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại.
B. Hiđro có thể tác dụng với một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao.
C. Hiđro có nhiều ứng dụng, chủ yếu do tính chất nhẹ, có tính khử và khi cháy tỏa nhiều nhiệt.
D. Hiđro có thế tác dụng với tất cả các oxit kim loại ở nhiệt độ cao.
Lời giải:
Đáp án D D. Sai vì:
Hiđro có thế tác dụng với một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao.
Hiđro không khử được với các oxit kim loại từ Al trở về trước như: Al2O3, MgO, BaO, Na2O,...
Bài 31.3 trang 43 Hóa học lớp 8: Trường hợp chứa một khối lượng hiđro ít nhất là
A. 6.1023 phân tử H2 B. 0,6 g CH4
C. 3.1023 phân tử H2O D. 1,50 g NH4Cl.
Lời giải:
Đáp án D A.
6.1023 phân tử H2 = 1 mol H2 → mH = 1.2 = 2 gam B.
0,6 g CH4 →
CH4
n = 0,6
16 = 0,0375 mol nH = 4.
CH4
n = 4.0,0375 = 0,15 mol
→ mH = 1. 0,15 = 0,15 gam C.
3.1023 phân tử H2O =
23 23
3.10
6.10 mol = 0,5 mol H2O
→ nH = 2.
H O2
n = 2.0,5 = 1 mol → mH = 1.1 = 1 gam D.
1,5 g NH4Cl →
NH Cl4
n = 1,5
53,5 = 0,028 mol
→ nH = 4.
NH Cl4
n = 4. 0,028 = 0,112 mol
→ mH = 1. 0,112 = 0,112 gam
Vậy trong NH4Cl khối lượng hiđro có ít nhất.
Bài 31.4 trang 43 Hóa học lớp 8: Hỗn hợp khí H2 và khí O2 khi cháy lại gây tiếng nổ vì
A. hiđro cháy mãnh liệt trong oxi.
B. phản ứng này toả nhiều nhiệt.
C. thể tích nước mới tạo thành bị dãn nở đột ngột, gây ra sự chấn động không khí, đo là tiếng nổ mà ta nghe được.
D. hiđro và oxi là hai chất khí, nên khi cháy gây tiếng nổ.
Lời giải:
Đáp án C
Hỗn hợp khí H2 và khí O2 khi cháy gây tiếng nổ vì hỗn hợp khí này cháy rất nhanh và tỏa rất nhiều nhiệt. Nhiệt này làm cho thể tích hơi nước tạo thành sau phản ứng tăng lên đột ngột nhiều lần, do đó làm chấn động mạnh không khí, gây ra tiếng nổ.
Bài 31.5 trang 44 Hóa học lớp 8: Trong vỏ Trái đất, hiđro chiếm 1% về khối lượng và silic chiếm 26% về khối lượng. Hỏi nguyên tố nào có nhiều nguyên tử hơn trong vỏ Trái đất?
Lời giải:
Đặt x gam là khối lượng vỏ Trái Đất.
mH = x
100 gam → nH = x
100.1 mol mSi = 26x
100 gam
→ nSi = 26x
100.28 mol
H Si
n x 28.100 14 n 100.1. 26x 13
→ nH = 14nSi
13 → Số nguyên tử của hiđro nhiều hơn số nguyên tử của silic
Bài 31.6 trang 44 Hóa học lớp 8: Điều chế hiđro người ta cho ... tác dụng với Fe.
Phản ứng này sinh ra khí ….., hiđro cháy cho ….., sinh ra rất nhiều ….. Trong trường hợp này chất cháy là ….., chất duy trì sự cháy là ….Viết phương trình cháy:
…… + …… → ………
Lời giải:
Điều chế hiđro người ta cho dung dịch axit HCl tác dụng với Fe. Phản ứng này sinh ra khí hiđro, hiđro cháy cho phân tử nước, sinh ra rất nhiều nhiệt. Trong trường hợp này chất cháy là hiđro, chất duy trì sự cháy là oxi. Viết phương trình cháy:
2H2 + O2 t 2H2O
Bài 31.7 trang 44 Hóa học lớp 8: Có những khí sau: SO2, O2, CO2, CH4
a) Những khí trên nặng hay nhẹ hơn khí hiđro bao nhiêu lần?
b) Những khí trên nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?
Lời giải:
a) Khí H2 là khí nhẹ nhất trong các khí.
2
2 2
2
SO SO /H
H
M 64
d M 2 = 32 lần. Vậy khí SO2 nặng hơn khí H2 32 lần.
2
2 2
2
O O /H
H
M 32
d M 2 = 16 lần. Vậy khí O2 nặng hơn khí H2 16 lần.
2
2 2
2
N N /H
H
M 28
d M 2 = 14 lần. Vậy khí N2 nặng hơn khí H2 14 lần.
2
2 2
2
CO CO /H
H
M 44
d M 2 = 22 lần. Vậy khí CO2 nặng hơn khí H2 22 lần.
4
4 2
2
CH CH /H
H
M 16
d M 2 = 8 lần. Vậy khí CH4 nặng hơn khí H2 8 lần.
b) + Những khí nặng hơn không khí:
2 2
SO SO /kk
kk
M 64
d 2, 207
M 29
. Vậy khí SO2 nặng hơn không khí 2,2 lần.
2 2
O O /kk
kk
M 32
d 1,103
M 29
. Vậy khí O2 nặng hơn không khí 1,1 lần.
2 2
CO CO /kk
kk
M 44
d 1,5
M 29
Vậy khí CO2 nặng hơn không khí 1,5 lần.
+ Những khí nhẹ hơn không khí:
2
2
N N /kk
kk
M 28
d 0,966
M 29
. Vậy khí N2 nhẹ bằng 0,96 lần không khí.
4
4
CH CH /kk
kk
M 16
d M 29= 0,55. Vậy khí CH4 nhẹ bằng 0,55 lần không khí.
Bài 31.8 trang 44 Hóa học lớp 8: Có một hỗn hợp gồm 60% Fe2O3 và 40% CuO.
Người ta dùng H2 (dư) để khử 20g hỗn hợp đó.
a) Tính khối lượng Fe và khối lượng Cu thu được sau phản ứng.
b) Tính số mol H2 tham gia phản ứng.
Lời giải:
mCuO = 40.20
100 = 8 gam
→ nCuO = CuO
CuO
m
M = 8
80 = 0,1 mol
2 3
Fe O hh CuO
m m m = 20 – 8 = 12 gam
→ 2 3
2 3
2 3
Fe O Fe O
Fe O
n m
M = 12
160 = 0,075 mol
a) CuO + H2 t Cu + H2O (1) Theo phương trình:
nCuO = nCu = 0,1 mol
→ mCu = nCu.MCu = 0,1.64 = 6,4 gam Fe2O3 + 3H2
t
2Fe + 3H2O (2) Theo phương trình: nFe = 2.
2 3
nFe O = 2.0,075 = 0,15 mol
→ mFe = nFe.MFe = 0,15.56 = 8,4 gam b) Theo phương trình:
H2
n (1) = nCuO = 0,1 mol
H2
n (2) = 3.
2 3
nFe O = 3.0,075 = 0,225 mol
H2
n = 0,1 + 0,225 = 0,325 molBài 31.9 trang 44 Hóa học lớp 8: Trong các lễ hội, em thường thấy các trường thả bóng. Những quả bóng đó có thể bơm bằng khí gì? Em hãy giải thích vì sao sau khi bơm các khí đó thì quả bóng bay lên được, còn bơm không khí thì bóng không bay được?
Lời giải:
Những quả bóng có thể được bơm bằng khí hiđro.
H /kk2
2 1 d 29 15
Khí hiđro nhẹ hơn xấp xỉ bằng 1
15 không khí nên bóng bay được.
Bài 31.10 trang 44 Hóa học lớp 8: Người ta dùng khí hiđro hoặc khí cacbon oxit để khử sắt(III) oxit thành sắt. Để điều chế 35g sắt, thể tích khí hiđro và thể tích khí cacbon oxit lần lượt là:
A. 42 lít và 21 lít B. 42 lít và 42 lít C. 10,5 lít và 21 lít D. 21 lít và 21 lít Lời giải:
Fe Fe
Fe
n m
M = 35
56 = 0,625 mol 3H2 + Fe2O3
t
2Fe + 3H2O
Theo phương trình:
H2
n = 3
2.nFe = 3
2 .0,625 = 0,9375 mol
→ VH2= 0,9375.22,4 = 21 lít 3CO + Fe2O3 t 2Fe + 3CO2
Theo phương trình: nCO = 3
2 .nFe = 3
2.0,625 = 0,9375 mol
→ VCO = 0,9375.22,4 = 21 lít
→ Chọn đáp án D.
Bài 31.11 trang 44 Hóa học lớp 8: Có 4 bình đựng riêng các khí sau: không khí, khí oxi, khí hiđro, khí cacbonic. Bằng cách nào để nhận biết các chất khí trong mỗi lọ? Giải thích và viết phương trình phản ứng (nếu có).
Lời giải:
- Cho lần lượt từng khí trên qua dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2 dư, khí nào làm đục nước vôi trong đó là CO2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
- Lấy que đóm còn tàn đỏ cho vào các khí còn lại, khí nào làm que đóm bùng cháy đó là oxi.
- Dẫn khí còn lại qua CuO nung nóng, khí nào đó có xuất hiện Cu (màu đỏ). Đó là H2.
CuO (đen) + H2 t
Cu (đỏ) + H2O
- Mẫu thử còn lại là không khí không làm đổi màu CuO.
