- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Câu hỏi : Nêu phương pháp điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm? Viết phương trình phản ứng minh họa.
Trả lời:
Quảng cáo
- 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].
- Một số phương trình hóa học minh họa:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Quảng cáo
Xem thêm các câu hỏi thường gặp môn Hóa học lớp 8 hay và chi tiết khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
- Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 6 có đáp án
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k10: fb.com/groups/hoctap2k10/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài 500 Công thức, Định Lí, Định nghĩa Toán, Vật Lí, Hóa học, Sinh học được biên soạn bám sát nội dung chương trình học các cấp.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
Trang chủ » Hóa Học lớp 8 »
Như chúng ta đã biết, những ứng dụng của hidro là không thể bàn cãi. Nhưng khí hidro không có sẵn cho chúng ta sử dụng vào đời sống và sản xuất. Vậy, trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp, khí hidro được điều chế như thế nào? Phản ứng điều chế khí hidro thuộc loại phản ứng gì? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những vấn đề này trong bài viết sau đây các bạn nhé!
Điều chế khí Hidro trong PTN và công nghiệp
Phương pháp điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu ngay sau đây nhé!
1. Điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm
– Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí hidro bằng cách cho axit [HCl, H2SO4 loãng,…] tác dụng với kim loại [Zn, Fe, Al,…].
phuong-phap-dieu-che-khi-hidro-trong-phong-thi-nghiem
Một số ứng điều chế khí H2 trong phòng thí nghiệm:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
2. Điều chế khí hidro trong công nghiệp
Trong công nghiệp, những phương pháp điều chế khí hidro là:
- Điện phân nước
- Dùng than khử oxi của H2O trong lò khí than
- Điều chế từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ
Điều chế khí hidro từ điện phân nước
phuong-phap-dieu-che-khi-hidro-trong-phong-cong-nghiep
3. Phản ứng thế là gì?
Định nghĩa: 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 khác trong hợp chất.
Ví dụ:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑
Bài tập về điều chế khí Hiđro và phản ứng thế
Câu 1. Những PTHH nào dùng để điều chế khí hidro trong PTN?
a] Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
b] 2H2O[điện phân]→ 2H2 + O2
c] 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Trả lời:
- PTHH dùng để điều chế khí H2 trong PTN là [a] và [c]
- PTHH dùng để điều chế khí H2 trong công nghiệp là: [b]
Câu 2. Lập PTHH của các sơ đồ phản ứng sau và cho biết chúng thuộc loại PƯHH nào?
a] Mg + O2 —> MgO
b] KMnO4 —> K2MnO4 + MnO2 + O2
c] Fe + CuCl2 —> FeCl2 + Cu
Trả lời:
a] 2Mg + O2 → 2MgO ⇒ Phản ứng hóa hợp, phản ứng oxi hóa khử.
b] 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2⇒ Phản ứng phân hủy.
c] Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu ⇒ Phản ứng thế.
Câu 3. Khi thu khí O2 vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, phải để ống nghiệm như thế nào? Đối với khí hidro có làm thế được không? Tại sao?
Trả lời:
Để thu khí O2 vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, người ta thường để ống nghiệm đứng vì khí O2 nặng hơn không khí. Với khí H2, người ta thu nó bằng cách để úp ống nghiệm để đẩy không khí vì khí H2 nhẹ hơn không khí.
Câu 4. Trong PTN có các kim loại Zn, Fe, dd axit HCl và dung dịch axit H2SO4 loãng:
a] Viết các PTHH có thể điều chế H2.
b] Phải dùng bao nhiêu gam Zn, Fe để điều chế được 2,24 lít khí H2 [đktc].
Trả lời:
a] Các PTHH có thể điều chế H2:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 [1]
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 [2]
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 [3]
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 [4]
b] Theo đề bài, ta có:
– Số mol khí H2 là:
nH2 = V/22,4 = 2,24/22,4 = 0,1 [mol]
– Theo các PTHH, ta thấy: nH2 = nZn = nFe = 0,1 [mol]
- Số gam Zn cần dùng ở thí nghiệm [1] và [2] là:
mZn =0,1 x 65 = 6,5 [gam]
- Số gam Fe cần dùng ở thí nghiệm [3] và [4] là:
mFe =0,1 x 56 = 5,6 [gam]
Câu 5. Cho 22,4 gam Fe tác dụng với dd loãng có chứa 24,5 gam axit sunfuric H2SO4.
a] Chất nào còn dư sau phản ứng và dư bao nhiêu gam?
b] Tính thể tích khí H2 thu được [đktc].
Trả lời:
a] Ta có PTHH của phản ứng:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
– Số mol Fe và H2SO4 là:
nFe = 22,4/56 = 0,4 [mol]
nH2SO4 = 24,5/98 = 0,25 [mol]
– Theo phương trình hóa học:
- Cứ 1 mol H2SO4tham gia phản ứng với 1 mol Fe
- Vậy 0,25 mol H2SO4tham gia phản ứng với 0,25 mol Fe
⇒ nFe [dư] = 0,4 – 0,25 = 0,15 [mol]
⇒ mFe [dư] =0,15 x 56 = 8,4 [gam]
b] Theo PTHH, ta có:
nH2 = nH2SO4 = 0,25 [mol]
Thể tích khí H2 thu được [đktc] là:
VH2 = nH2 x 22,4 = 0,25 x 22,4 = 5,6 [lít]
Lời kết
Vậy là chúng ta vừa tìm hiểu xong cách điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Bên cạnh đó là khái niệm về phản ứng thế. Chúc các bạn luôn học tốt và đam mê hóa học nhé!
Câu hỏi: Nguyên liệu dùng để điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm là:
A.Zn, K2CO3.
B.Zn, HCl.
C.KMnO4, KClO3.
D.Nước, không khí
Lời giải:
Đáp án đúng là: B.Zn, HCl.
Giải thích:
Hóa chất để điều chế khí hiđro bao gồm: dung dịch axitHClhoặcH2SO4loãng;kim loại hoạt động trung bình nhưZn, Fe, Al,…
PTHH
Zn + 2HCl→ ZnCl2+ H2↑
Cùng Top lời giải đi tìm hiểu cách điều chế Hidro trong phòng thí nghiệm nhé.
1. Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm
a. Hóa chất
Hóa chất để điều chế khí hiđro bao gồm: dung dịch axitHClhoặcH2SO4loãng;kim loại hoạt động trung bình nhưZn, Fe, Al,…
b. Dụng cụ
Phễu có khóa, lọ thủy tinh miệng hẹp, ống nghiệm, ống dẫn khí, chậu thủy tinh, nút cao su.
2. Thí nghiệm
Thí nghiệm:Cho một mảnh kẽm vào ống nghiệm rồi thêm 2-3ml dung dịch axit clohidric HCl vào đó. Quan sát hiện tượng.
Hiện tượng:
Các bọt khí xuất hiện trên bề mặt mảnh kẽm rồi bay lên, mảnh kẽm tan dần.
Thu lấy khí thoátvào ống nghiệm rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn thấy có tiếng nổ nhỏ.
Để nhận biết khí hidro, ta đốt khí thu được, hidro cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt.
Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2+ H2↑
Có thể thay Zn bằng Fe hoặc Al, dung dịch axit HCl bằng dung dịch H2SO4loãng.
Để điều chế một lượng hidro lớn hơn ta tiến hành thí nghiệm với cách lắp ráp dụng cụ nhưhình 1.
Hình 1:Sơ đồ thí nghiệm thu khí hidro bằng phương pháp đẩy nước [a] và đẩy không khí [b]Đổ dung dịch axit clohidric loãng vào phễu. Mở khóa cho axit chảy từ từ xuống lọ và phản ứng với kẽm.
*Lưu ý khi điều chế khí Hiđro:
- Lắp nút cao su phải lắp kín, tránh trường hợp lượng khí hidro thoát ra ngoài làm cho lượng khí Hidro thu được ở ống nghiệm ít.
-Không để lẫn không khí ở cuối ống nghiệm đựng nước khi úp ống thu khí, tránh trường hợp không thu được hiđro tinh khiết.
3. Điều chế Hidro trong công nghiệp
-Từ trước năm 1940 hầu hết sản lượng hidro trên thế giới được sản xuất từ than hoặc than cốc,người ta cho hơi nước qua than nung đỏ ở 1000oC.Tuy nhiên, đến năm 1970 người ta không còn sử dụng phương pháp này để điều chế hidro màthay vào đó một lượng lớn khí hidro được tạo ra từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hay từ quá trình điện phân nước.
-Hiện nay trong công nghiệp người ta điều chế khí hidro bằng cách điện phân nước.
-Điên phân nước là quá trình tách nước thành các khícơ bản của nguyên tốtạo lênnó là H2bằng dòng điện.
A] Từ thiên nhiên – khí dầu mỏ B] Điện phân nước C] Từ nước và than
4. Tìm hiểu về phản ứng thế
4.1. Ví dụ
-Phương trình phản ứng:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
[đơn chất] [hợp chất] [hợp chất] [đơn chất]
-Nhận xét:Nguyên tử Zn đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất HCl
-Phương trình phản ứng:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
[đơn chất] [hợp chất] [hợp chất] [đơn chất]
-Nhận xét:Nguyên tử Fe đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất H2SO4
4.2. Kết luận
-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 1 nguyên tố trong hợp chất.