Giải bài 1,2,3, 4,5 trang 117 SGK Hóa 8: Điều chế khí hiđro – phản ứng thế

Lý thuyết và giải bài 1,2,3, 4,5 trang 117 SGK Hóa 8: Điều chế khí hiđro – phản ứng thế

A. Lý thuyết: Điều chế khí hiđro – phản ứng thế

1. Trong phòng thí nghiệm, điều chế hiđro bằng tác dụng của axit (HCl hoặc H₂SO₄ loãng) và kim loại kẽm (hoặc sắt =, nhôm).

2. Thu khí hiđro vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí hay đẩy nước. Nhận ra H₂ bằng que đóm đang cháy.

3. Phản ứng thế là phản ứng hóa học trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.

B. Hướng dẫn giải bài tập SGK Hóa 8 trang 117: Điều chế khí hiđro – phản ứng thế

Bài 1. (SGK Hóa 8 trang 117)

Những phản ứng hóa học nào dưới đây có thể dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm?

a. Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

b. 2H₂O —điện phân→  2H₂ + O₂

c. 2Al + 6HCl  → 2AlCl₃ + 3H₂

Giải bài 1:

Những phản ứng hóa học dưới đây có thể được dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm:

a. Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

c. 2Al + 6HCl  → 2AlCl₃ + 3H₂

Bài 2. (SGK Hóa 8 trang 117)

Lập phương trình hóa học của phản ứng sau đây và cho biết chúng thuộc loại phản ứng hóa học nào?

a. Mg + O₂ → MgO

b. KMnO₄  → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

c. Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu

Giải bài 2:

a. 2Mg + O₂ → 2MgO

Phản ứng hóa hợp

b. 2KMnO₄  → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Phản ứng phân hủy.

c. Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu

Phản ứng thế.

Bài 3. (SGK Hóa 8 trang 117)

Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phải để vị trí ống nghiệm như thế nào? Vì sao? Đối với khí hiđro, có làm như thế được không? Vì sao?

Giải bài 3:

Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phải để vị trí ống nghiệm nằm thẳng đứng, miệng ống nghiệm hướng lên trên vì trọng lượng khí oxi (32g) lớn hơn trọng lượng không khí (29g). Đối với khí hiđro thì không thể được vì trọng lượng khí hiđro rất nhẹ (2g) so với không khí (29g). Đối với khí H₂ thì phải đặt ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống nghiệm hướng xuống dưới.

Bài 4*. (SGK Hóa 8 trang 117)

Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch axit clohiđric HCl và axit sunfuric H₂SO₄ loãng:

a. Viết phương trình hóa học có thể điều chế hi đro;

b. Phải dùng bao nhiêu gam kẽm, bao nhiêu gam sắt để diều chế được 2,24 lít khí hiđro (ở đktc)?

Giải bài 4:

a. Phương trình hóa học có thể điều chế hiđro.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ ↑

Fe + H₂SO₄ (loãng) → FeSO₄ + H₂ ↑

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂ ↑

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑

b. Số mol khí hiđro là: n =  = 0,1 (mol)

Khối lượng kẽm cần dùng là: m = 0,1×65 = 6,5 (g)

Khối lượng sắt cần dùng là: m = 0,1×56 = 5,6 (g).

Bài 5. (SGK Hóa 8 trang 117)

Cho 22,4 g sắt tác dụng với dung dịch loãng có chứa 24,5 g axit sunfuric.

a. Chất nào còn dư sau phản ứng và dư bao nhiêu gam?

b. Tính thể tích khí hiđro thu được ở đktc.

Giải bài 5:

a. Số mol sắt là: n =  = 0,4 (mol)

Số mol axit sunfuric là: n =  = 0,25 (mol)

Phương trình phản ứng:

Fe   +   H₂SO₄   →  FeSO₄ + H₂ ↑

1mol      1mol                   1mol

0,25mol   0,25mol              0,25mol

Theo phương trình phản ứng hóa học, cứ 1 mol sắt tác dựng thì cần 1mol H₂SO₄. Do đó, 0,25 mol sắt tác dụng thì cần 0,25 mol H₂SO₄.

Vậy, số mol sắt dư là: n _dư = 0,4 – 0,25 = 0,15 (mol)

Khối lượng sắt dư là: m _dư = 0,15×56 = 8,4 (g)

b. Theo phương trình phản ứng hóa học, ta có: n_H2 = n_Fe = 0,25 mol

thể tích khí hiđro thu được ở đktc là: V_H2 = 0,25×22,4 = 5,6 (lít).

Bài sau: Giải bài 1,2,3, 4,5,6 trang 118,119 SGK Hóa 8: Bài luyện tập 6