DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐIỀU CHẾ HIĐRO
I. Lý thuyết & phương pháp giải
Lý thuyết cần nắm vững về phương pháp điều chế hiđro:
1. Trong phòng thí nghiệm
- 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,…)
Ví dụ: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- Thu khí hiđro bằng cách đẩy nước hay đẩy không khí.
2. Trong công nghiệp
- Phương pháp điện phân nước.
2H2O điện phân→ 2H2↑ + O2↑
- Dùng than khử oxi của H2O ở nhiệt độ cao: C + H2O to→ CO↑ + H2↑
- Sản xuất từ khí tự nhiên, khí mỏ dầu.
Các bước giải toán:
+ Tính số mol các chất đã cho
+ Viết phương trình hóa học
+ Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết
+ Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài
- Nắm vững kiến thức về lập phương trình hóa học, cân bằng hóa học và các công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích.
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mtham gia = msản phẩm
II. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Những phản ứng hóa học nào dưới đây thường 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↑
d. Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Lời giải
Trong phòng thí nghiệm, khí hiđro được điều chế bằng cách cho axit (HCl hoặc H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại như Zn, Fe, Al.
Những phản ứng hóa học thường dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm là:
a. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
c. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
d. Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Ví dụ 2: Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch axit clohiđric HCl và axit sunfuric H2SO4 loãng. Hãy viết các phương trình hóa học có thể điều chế hiđro.
Lời giải
Phương trình hóa học có thể điều chế hiđro:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ↑
Zn + H2SO4 (loãng) → ZnSO2 + H2 ↑
Fe + H2SO4 (lãong) → FeSO4 + H2 ↑
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
Ví dụ 3: Trong giờ thực hành hóa học, học sinh A cho 32,5 gam kẽm vào dung dịch H2SO4 loãng, trong khí đó học sinh B cho 32,5 gam sắt cũng vào dung dịch H2SO4 loãng như ở trên. Hãy cho biết học sinh A hay học sinh B thu được nhiều khí hiđro (đo ở đktc) hơn?
Lời giải
Học sinh A:
Số mol Zn là: nZn = 32,5/65 = 0,5 mol
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
0,5 → 0,5 (mol)
Thể tích khí thu được là: VH2 = 22,4.nH2 = 22,4.0,5 = 11,2 lít
Học sinh B:
Số mol Fe là: nFe = 0,58 mol
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
0,58 → 0,58 (mol)
Thể tích khí thu được là: VH2 = 22,4.nH2 = 22,4.0,58 = 12,99 lít.
Vậy học sinh B thu được nhiều khí hiđro hơn.
III. Bài tập vận dụng
Câu 1: Hiện tượng khi cho viên kẽm (Zn) vào dung dịch axit clohiđric (HCl) là
A. có kết tủa trắng.
B. có thoát khí màu nâu đỏ.
C. dung dịch có màu xanh lam.
D. viên kẽm tan dần, có khí không màu thoát ra.
Lời giải
Đáp án D
Hiện tượng khi cho viên kẽm (Zn) vào dung dịch axit clohiđric (HCl) là: viên kẽm tan dần, có khí không màu thoát ra.
Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
Câu 2: Phản ứng nào dưới đây có thể tạo được khí hiđro?
A. Cu + HCl
B. CaO + H2O
C. Fe + H2SO4 loãng
D. CuO + HCl
Lời giải
Đáp án C
Phản ứng tạo được khí hiđro là: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Chú ý: Cu không tác dụng với HCl.
Câu 3: Có mấy phương pháp thu khí hiđro trong phòng thí nghiệm?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Lời giải
Đáp án B
Có 2 phương pháp thu khí hiđro trong phòng thí nghiệm là phương pháp đẩy nước và phương pháp đẩy không khí.
Câu 4: Dung dịch axit được dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm là:
A. H2SO4 đặc
B. HNO3 loãng
C. H2SO4 loãng
D. A và B đều đúng
Lời giải
Đáp án C
Trong phòng thí nghiệm, khí hiđro được điều chế bằng cách cho axit (HCl hoặc H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại như Zn, Fe, Al.
Câu 5: Sản xuất hiđro trong công nghiệp bằng cách nào sau đây?
A. từ thiên nhiên – khí dầu mỏ.
B. điện phân nước.
C. từ nước và than.
D. cả 3 cách trên.
---Để xem tiếp nội dung của tài liệu các em vui lòng xem online hoặc tải về máy---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Dạng bài tập về Điều chế hiđro có đáp án chi tiết môn Hóa học 8. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Ngoài ra các em học sinh có thể tham khảo các tài liệu cùng chuyên mục:
- Chuyên đề phản ứng oxi hóa- khử môn Hóa học 8
- Dạng bài tập Hidro tác dụng với oxit kim loại môn Hóa học 8
Chúc các em học tốt!
