Vở bài tập Hóa 8 Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro | Giải VBT Hóa học 8

(1)

Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro Học theo Sách giáo khoa

I. Tính chất vật lí

1. Quan sát và làm thí nghiệm

- Nhận xét trạng thái, màu sắc của khí H2: không màu, không mùi - Quả bóng bay được bơm đầy khí hiđro sẽ: bay lên phía trên

→ Tỉ khối của khí hiđro so với không khí: khí hiđro nhẹ hơn không khí 2. Trả lời câu hỏi

- Hiđro nhẹ hơn không khí 14,5 lần (

H /kk2

d 2

 29) - Tính tan trong nước của hiđro: ít tan

3. Kết luận

Khí hiđro 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

- Quan sát, nhận xét hiện tượng thí nghiệm: hiđro cháy mạnh, trên thành lọ xuất hiện các giọt nước nhỏ.

Phương trình hóa học:

2H2 + O2 to

 2H2O Trả lời câu hỏi

- Hỗn hợp khí H2 và O2 khí cháy gây tiếng nổ vì H2 kết hợp với O2 theo tỉ lệ 2:1 sẽ gây nổ.

- Nếu đốt cháy dòng khí H2 ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí O2 hay không khí, sẽ không gây ra tiếng nổ mạnh vì dòng khí hiđro là tinh khiết và tỉ lệ thể tích không bằng 2:1 nên khi cháy hỗn hợp khí đó mà không gây ra tiếng nổ mạnh.

- Thử độ tinh khiết của dòng khí hiđro bằng cách: đốt dòng khí hiđro, nếu có tiếng nổ chứng tỏ dòng H2 chưa tinh khiết.

2. Tác dụng với đồng oxit

- Quan sát, nhận xét hiện tượng thí nghiệm: Bột CuO màu đen chuyển dần thành màu đỏ gạch, xuất hiện những giọt nước trong ống nghiệm.

(2)

Phương trình hóa học:

H2 + CuO ^t^o Cu + H2O

Khí hiđro đã chiếm lấy oxi trong hợp chất CuO. Hiđro có tính khử

Ở nhiệt độ thích hợp, khí hiđro 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 hiđro có tính khử. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt.

III. Ứng dụng

- Dùng làm nhiên liệu

- Là nguồn nguyên liệu trong sản xuất amoniac, axit...

- Làm chất khử điều chế một số kim loại

- Hiđro để bơm vào kinh khí cầu, bóng thám không.

Bài tập

Bài 1 trang 113 VBT Hóa học 8: 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.

Lời giải Hiđro khử:

a) Sắt (III) oxit: Fe2O3 + 3H2 to

 3H2O + 2Fe b) Thủy ngân (II) oxit: HgO + H2

to

 H2O + Hg c) Chì (II) oxit: PbO + H2

to

 H2O + Pb

Bài 2 trang 114 VBT Hóa học 8: Hãy kể những ứng dụng của hiđro mà em biết?

Lời giải

Các ứng dụng của khí hiđro:

Dùng để bơm kinh khí cầu, 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 khử để điều chế một số kim loại và oxit của chúng.

(3)

Một số ứng dụng của khí H2.

Bài 3 trang 114 VBT Hóa học 8: Chọn cụm từ cho thích hợp để điền vào chỗ trống trong các câu sau: “Tính oxi hóa ; tính khử ; chiếm oxi ; nhường oxi ; nhẹ nhất”.

- Trong các chất khí, hiđro là khí…………Khí hiđro có………..

- Trong phản ứng giữa H2 và CuO, H2 có………….vì…………của chất khác; CuO có…………vì ………cho chất khác.

Lời giải

- Trong các chất khí, hiđro là khí nhẹ nhất. Khí hiđro có tính khử.

- Trong phản ứng giữa H2 và CuO, H2 có tính khử vì chiếm oxi của chất khác; CuO có tính oxi hóa vì nhường oxi cho chất khác.

Bài 4 trang 114 VBT Hóa học 8: 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.

Lời giải

a) Phương trình hóa học: CuO + H2 to

 H2O + Cu Số mol CuO: nCuO = 48/80 = 0,6 mol

Theo phương trình, số mol Cu thu được là: nCu = nCuO = 0,6 mol Khối lượng đồng kim loại thu được: m = n.M = 0,6.64 = 38,4 (g) b) Theo phương trình, số mol hiđro cần dùng là:

H2

n = nCuO = 0,6 mol

(4)

Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là: V = 22,4.n = 22,4.0,6 = 13,44 (lít).

Bài 5 trang 114 VBT Hóa học 8: 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.

Lời giải

Phản ứng hiđro khử thủy ngân (II) oxit:

HgO + H2 to

 H2O + Hg a) Số mol HgO: nHgO = ^21,7

217 = 0,1 mol

Theo phương trình, số mol Hg thu được là: nHg = nHgO = 0,1 mol Số gam thủy ngân thu được là: m = 0,1.201 = 20,1 (g)

b) Theo phương trình, số mol khí hiđro cần dùng là: n = 0,1 mol Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là: V = 22,4.0,1 = 2,24 (lít)

Bài 6* trang 114 VBT Hóa học 8: 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).

Lời giải

Phương trình phản ứng hóa hợp của hiđro với oxi:

2H2 + O2 to

 2H2O

Theo phương trình, thể tích khí H2 bằng 2 lần thể tích khí O2. Nếu dùng 2,8 lít khí O2 thì thể tích H2 sẽ dùng là 5,6 lít.

Vậy toàn bộ lượng khí O2 đã tham gia phản ứng, và còn dư H2

Số mol nước thu nược là:

2 2

H O H

n n = 0,25 mol.

Số gam nước thu được là: m = 0,25.18 = 4,5 gam Bài tập trong Sách Bài tập

Bài 31.1 trang 115 VBT Hóa học 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.

(5)

Lời giải Chọn 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.

Bài 31.3 trang 115 VBT Hóa học 8: Khoanh tròn vào A, B, C hoặc D để chọn trường hợp chứa một khối lượng hiđro ít nhất là

A. 6.10²³ phân tử H2. B. 0,6g CH4. C. 3.10²³ phân tử H2O. D. 1,50g NH4Cl.

Lời giải Chọn D

A. 6.10²³ phân tử H2 → số mol H2 là 1mol → mH = 2 gam B. 0,6g CH4 → m_H ^0,6.4 0,15 gam

 16 

C. 3.10²³ phân tử H2O → Số mol H2O là

23 23

3.10 0,5mol 6,02.10 

→ mH = 0,5.2 = 1 gam

D. 1,50 g NH4Cl → _H 1,5

m .4

53,5  0,112g H

Bài 31.10 trang 115 VBT Hóa học 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 (các khí đo ở đktc)

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 Chọn D

Tính số mol Fe:

nFe = 35/56 = 0,625 mol

Phương trình hóa học của phản ứng dùng khí hiđro để khử sắt (III) oxit thành sắt:

to

2 2 3 2

3H Fe O 2Fe 3H O

3 1 2 mol

x 0,625 mol

  

 



(6)

Tính số mol khí hiđro:

H2

0,625.3

n 0,9375mol

 2 

Tính thể tích khí hiđro:

H2

V 0,9375.22, 421lít

Phương trình hóa học của phản ứng dùng khí cacbon oxit để khử sắt (III) oxit thành sắt:

to

2 3 2

3CO Fe O 2Fe 3CO

3 1 2 mol

y 0,625 mol

  

 



Tính số mol khí cacbon oxit:

CO

0,625.3

n 0,9375mol

 2 

Tính thể tích khí cacbon oxit:

VCO = 0,9375.22,4 = 21 lít

Bài 31.11 trang 116 VBT Hóa học 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 các phương trình hoá học (nếu có).

Lời giải

Nhận biết khí cacbonic:

Cho các khí trên qua nước vôi trong Ca(OH)2 dư, khí nào làm đục nước vôi trong là khí CO2.

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O

Nhận biết khí oxi:

(7)

Lấy que đóm đầu có than hồng cho vào các khí còn lại, khí nào làm bùng cháy que đóm, khí đó là khí oxi.

Nhận biết khí hiđro:

Cho các khí còn lại qua CuO nung nóng, khí nào làm xuất hiện Cu (màu đỏ) là khí H2. H2 + CuO (màu đen) ^t^o Cu (màu đỏ) + H2O