Bài 34: Bài luyện tập 6 Học theo Sách giáo khoa
I. Kiến thức cần nhớ
1. Tính khử của hiđro: ở nhiệt độ thích hợp hiđro không những kết hợp với được các 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.
2. Ứng dụng của hiđro: chủ yếu do tính chất rất nhẹ (nhẹ nhất trong các chất khí), tính khử và khi cháy tỏa nhiều nhiệt.
3. Điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm: bằng dung dịch axit clohiđric HCl hoặc dung dịch axit sunfuric H2SO4 loãng tác dụng với kim loại như Zn, Al, Fe.
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 một chất với oxi 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 tập
Bài 1 trang 127 VBT Hóa học 8: Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng của H2 với các chất: O2, Fe2O3, Fe3O4, PbO. Ghi rõ điều kiện phản ứng. Giải thích và cho biết mỗi phản ứng trên thuộc loại gì?
Lời giải
Các phương trình hóa học:
2H2 + O2 to
2H2O (1) 4H2 + Fe3O4
to
4H2O + 3Fe (2) 3H2 + Fe2O3
to
3H2O + 2Fe (3)
H2 + PbO to H2O + Pb (4)
+ Phản ứng (1) là phản ứng hóa hợp vì từ hai chất ban đầu sinh ra duy nhất 1 chất mới.
+ Phản ứng (2), (3) và (4) là phản ứng thế vì nguyên tử H đã thế chỗ nguyên tử kim loại trong hợp chất.
+ Cả 4 phản ứng đều là phản ứng oxi hóa – khử vì đều có đồng thời cả sự khử và sự oxi hóa.
Bài 2 trang 127 VBT Hóa học 8: Có 3 lọ đựng riêng biệt các chất khí sau: oxi, không khí và hiđro. Bằng thí nghiệm nào có thể nhận ta chất khí trong mỗi lọ?
Lời giải
Để nhận biết các khí oxi, không khí và hiđro, có thể dùng thí nghiệm:
- Cho que đóm còn tàn đỏ vào từng bình chứa khí:
+ Bình làm que đóm bùng cháy mãnh liệt là bình chứa oxi
+ Hai bình không hiện tượng là hai bình chứa không khí và hiđro.
- Phân biệt hai bình chứa không khí và hiđro
Dẫn lần lượt khí ở từng bình qua ống nghiệm đựng CuO nung nóng + Nếu CuO từ màu đen chuyển sang màu đỏ thì khí là H2
H2 + CuO(đen) to
Cu(đỏ) + H2O
+ Nếu không hiện tượng → không khí
Bài 3 trang 128 VBT Hóa học 8: Khoanh tròn vào đầu câu để chọn câu trả lời đúng:
Cho dung dịch axit sunfuric loãng, nhôm và các dụng cụ thí nghiệm như hình 5.8 (SGK).
A. Có thể dùng các hóa chất và dụng cụ đã cho để điều chế và thu khí oxi.
B. Có thể dùng các hóa chất và dụng cụ đã cho để điều chế và thu không khí.
C. Có thể dùng các hóa chất và dụng cụ đã cho để điều chế và thu khí hiđro.
D. Có thể dùng để diều chế hiđro nhưng không thu được khí hiđro.
Lời giải Chọn C
Phương trình hóa học: 3H2SO4 + 2Al → Al2(SO4)3 + 3H2↑
Ta thấy thí nghiệm thu khí đặt thẳng đứng và úp ống nghiệm xuống → Khí thu phải có tỉ khối nhẹ hơn không khí → khí đó là khí hiđro.
Bài 4 trang 128 VBT Hóa học 8: a) Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau:
- Cacbon đioxit + nước → Axit cacbonic (H2CO3) (1) - Lưu huỳnh đioxit + nước → Axit sunfurơ (H2SO3) (2)
- Kẽm + axit clohiđric → Kẽm clorua + H2↑ (3) - Điphotpho pentaoxit + nước → Axit photphoric (H3PO4) (4)
- Chì (II) oxit + hiđro to Chì (Pb) + H2O (5)
b) Mỗi phản ứng hóa học trên đây thuộc loại phản ứng nào? Vì sao?
Lời giải
a) Phương trình hóa học của các phản ứng:
(1) Cacbon đioxit + nước CO2 + H2O ⇄ H2CO3
(2) Lưu huỳnh đioxit + nước SO2 + H2O ⇄ H2SO3
(3) Kẽm + axit clohiđric Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ (4) Điphotpho pentaoxit + nước P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
(5) Chì (II) oxit + hiđro PbO + H2 to
Pb + H2O
b) (1) thuộc loại phản ứng hóa hợp vì từ hai chất ban đầu sinh ra duy nhất 1 chất mới.
(2) thuộc loại phản ứng hóa hợp vì từ hai chất ban đầu sinh ra duy nhất 1 chất mới.
(3) thuộc loại phản ứng thế vì nguyên tử Zn đã thế vị trí của nguyên tử H trong hợp chất.
(4) thuộc loại phản ứng hóa hợp vì từ hai chất ban đầu sinh ra duy nhất 1 chất mới.
(5) thuộc loại phản ứng thế vì nguyên tử H đã thế vị trí của nguyên tử Pb trong hợp chất. Ngoài ra (5) còn là phản ứng oxi hóa khử vì xảy ra đồng thời cả sự oxi hóa và sự khử.
Bài 5* trang 128 VBT Hóa học 8: a) Hãy viết phương trình hóa học của các phản ứng giữa hiđro với hỗn hợp đồng (II) oxit, và sắt (III) oxit ở nhiệt độ thích hợp?
b) Trong các phản ứng hóa học trên, chất nào là chất khử, chất nào là chất oxi hóa?
Vì sao?
c) Nếu thu được 6,00 gam hỗn hợp hai kim loại, trong đó có 2,80 gam sắt thì thể tích (ở đktc) khí hiđro vừa đủ cần dùng để khử đồng (II) oxi và sắt (III) oxit là bao nhiêu?
Lời giải
a) Các phương trình phản ứng:
CuO + H2 to
Cu + H2O (1) Fe2O3 + 3H2
to
3H2O + 2Fe (2)
b) Chất khử là H2 vì chiếm oxi của chất khác.
Chất oxi hóa: CuO, Fe2O3 vì nhường oxi cho chất khác.
c) Số mol sắt thu được: nFe = 2,8/56 = 0,05 mol Khối lượng đồng thu được: mCu = 6 – 2,8 = 3,2g.
Số mol đồng: nCu = 3,2/64 = 0,05 mol
Theo phương trình (1), 1 mol Cu cần 1 mol H2. Vậy số mol H2 cần dùng để khử Cu là 0,05 mol Theo phương trình (2), 2 mol Fe cần 3 mol H2. Vậy số mol H2 cần dùng khử Fe là 0,05.3
2 = 0,075 mol
Số mol H2 cần dùng để khử toàn bộ hỗn hợp là: 0,05 + 0,075 = 0,125 mol
Thể tích H2 cần dùng:
H2
V = 0,125.22,4 = 2,8 lít
Bài 6* trang 129 VBT Hóa học 8: Cho các kim loại kẽm nhôm, sắt lần lượt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng.
a. Viết các phương trình hóa học của phản ứng.
b. Cho cùng một khối lượng các kim loại trên tác dụng hết với axit dư thì kim loại nào cho nhiều khí hiđro nhất?
c. Nếu thu được cùng một thể tích khí hiđro thì khối lượng kim loại nào nhỏ nhất?
Lời giải
a) Các phương trình hóa học:
Kẽm: Zn + H2SO4 loãng → ZnSO4 + H2↑ (1) Nhôm: 2Al + 3H2SO4loãng → Al2(SO4)3 + 3H2↑ (2) Sắt: Fe + H2SO4loãng → FeSO4 + H2↑ (3) b) Theo (1): 65g Zn sẽ cho 22,4 lít H2
Theo (2): 18g Al sẽ cho 22,4 lít H2
Theo (3): 56g Fe sẽ cho 22,4 lít H2
Vậy cùng một lượng kim loại tác dụng với lượng axit dư thì kim loại nhôm sẽ cho nhiều khí hiđro hơn.
c) Nếu thu được cùng một thể tích khí hiđro (ví dụ là 22,4 lít) thì khối lượng kim loại cần nhỏ nhất là nhôm (18g), tiếp theo là sắt (56g) và cuối cùng là kẽm (65g).
Bài tập tham khảo
Bài 34-1 trang 129 VBT Hóa học 8: Khoanh tròn vào A, B, C hoặc D để chọn câu đúng:
A. Hiđro là chất khí nhẹ nhất nên được dùng làm chất khử.
B. Hiđro có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp kết hợp được với oxi ở dạng tự do và với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại.
C. Hiđro là chất khí nhẹ nhất, có tính khử, trong các phản ứng đều tỏa rất nhiều nhiệt.
D. Do có tính khử mạnh nên hiđro có nhiều ứng dụng.
Lời giải
Đáp án đúng là B
- Khí H2 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.
- Hiđro có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp kết hợp được với oxi ở dạng tự do và với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt.
- Lưu ý: Một số phản ứng của H2 với chất khác oxi thì phản ứng sẽ thu nhiệt.
Ví dụ: H2 + I2 ⇄ 2HI
Bài 34-2 trang 129 VBT Hóa học 8: Khoanh tròn vào A, B, C hoặc D để chỉ ra câu sai:
A. Sự tách oxi ra khỏi hợp chất là sự oxi hóa. Sự tác dụng của oxi với một chất là sự khử.
B. Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử. Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa.
C. Sự tách oxi ra khỏi hợp chất là sự khử. Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa.
D. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
Lời giải
Chọn đáp án A
Quá trình tách nguyên tử oxi ra khỏi hợp chất là sự khử. Chất chiếm oxi của chất khác là chất khử.
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.
Bài 34-3 trang 129 VBT Hóa học 8: Khoanh tròn vào A, B, C hoặc D để chỉ ra câu sai:
A. Điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm bằng cách điện phân nước.
B. Điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm bằng cách cho kim loại Zn tác dụng với axit HCl.
C. Khí hiđro được điều chế trong phòng thí nghiệm sẽ được thu vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí hoặc đẩy nước.
D. Điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm bằng cách điện phân nước hoặc dùng cacbon khử oxi của nước, hoặc thu khí hiđro từ khí tự nhiên.
Lời giải
Chọn đáp án A và D
- Trong phòng thí nghiệm, khí hiđro được điều chế bằng cách cho axit (HCl hoặc H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại kẽm (hoặc sắt, nhôm). Thu khí H2 vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí hoặc đẩy nước.
- Trong công nghiệp, điều chế H2 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.
Bài 34-4 trang 129 VBT Hóa học 8: Cho hai phương trình hóa học:
PbO + H2 → H2O + Pb (1) CO2 + H2O → H2CO3 (2)
Khoanh tròn vào A, B, C hoặc D để chọn câu đúng:
A. Phản ứng (1) là phản ứng oxi hóa – khử ; PbO là chất khử.
B. Phản ứng (2) là phản ứng oxi hóa – khử ; CO2 là chất oxi hóa.
C. Phản ứng (1) là phản ứng oxi hóa – khử ; PbO là chất oxi hóa.
D. Phản ứng (2) không phải là phản ứng oxi hóa – khử ; CO2 là chất khử.
Lời giải
Chọn đáp án C
Phản ứng (1) là phản ứng oxi hóa – khử; PbO là chất oxi hóa vì nhường oxi cho chất khác; H2 là chất khử vì chiếm oxi của PbO.
Phản ứng (2) không phải là phản ứng oxi hóa – khử nên không có chất khử, chất oxi hóa.
