Bài 33: Điều chế khí hiđro – Phản ứng thế 1. Điều chế hiđro
a. Trong phòng thí nghiệm
- Điều chế khí hiđro bằng cách cho kim loại kẽm (hoặc Fe, Al) tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng).
- Phương trình hóa học:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 3Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
- Khí H2 được thu bằng cách đẩy không khí hay đẩy nước.
Hình 1: Điều chế và thu khí H2
- Nhận ra khí H2 bằng que đóm còn tàn đỏ (khí thoát ra không làm than hồng bùng cháy). Đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí, khí thoát ra sẽ cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt.
b. Trong công nghiệp
- Hiđro được điều chế bằng cách điện phân nước hoặc dùng than khử oxi của H2O trong lò khí than hoặc điều chế H2 từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ.
- Phương trình hóa học điện phân nước:
2H2O 2H2↑ + O2↑
Hình 2: Thí nghiệm về nguyên tắc điều chế H2 bằng cách điện phân nước 2. Phản ứng thế
- Phản ứng thế là phản ứng hóa học của đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.
Ví dụ:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑
→ Nguyên tử của đơn chất Fe (hoặc Al) đã thay thế nguyên tử của nguyên tố hiđro trong hợp chất axit.
