Lý thuyết Hóa học 8 Bài 31: Tính chất - Ứng dụng của hiđro

- Kí hiệu: H. Nguyên tử khối: 1

- Công thức hóa học của đơn chất: H₂. Phân tử khối: 2

1. Tính chất hóa học

a. Tác dụng với oxi

Nếu đốt cháy hidro trong oxi: hidro cháy mạnh, trên thành lọ xuất hiện những giọt nước nhỏ

PTHH: 2H₂ + O₂ −^to→ 2H₂O

Hỗn hợp sẽ gây nổ nếu trộng hidro và oxi theo tỉ lệ thể tích 2:1

b. Tác dụng với đồng oxit CuO

Khi đốt nóng tới khoảng 400°C : bột CuO màu đen chuyển thành lớp kim loại đồng màu đỏ gạch và có những giọt nước tạo thành trên thành cốc

PTHH: H₂ + CuO −^to→ Cu +H₂O

⇒ Hidro đã chiến oxi trong CuO. Vậy hidro có tính khử

⇒ở nhiệt độ thích hợp, hidro có thể kết hợp với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. do vậy hidro có tính khử. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt

2. Tính chất vật lý:

Là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất trong các khí, tan rất ít trong nước

3. Ứng dụng

Do tính chất nhẹ, tính khử và khih cháy tỏa nhiềt nhiệt mà hidro ứng dụng trong đời sống

- làm nguyên liệu cho động cơ tên lửa, nhiên liệu cho động cơ ô tô thay cho xăng

- làm nguyên liệu điều chế axit

- dùng để điều chế kim loại từ oxit của chúng

- bơm vào khinh khí cầu, bóng thám

Bài tập tự luyện

Bài 1: Đốt cháy 2,8 lít H₂ (đktc) sinh ra H2O

A. 1,4 lít. 

B. 2,8 lít.                     

C. 5,6 lít.                     

D. 2,24 lít.

Lời giải:

Số mol khí hiđro là:n_H2 = = 0,125mol

PTHH:      2H₂     +     O₂ 2H₂O

Tỉ lệ PT:  2mol           1mol             2mol

P/ứng:  0,125mol → 0,0625mol→ 0,125mol

=> Thể tích khí oxi là: V_O2=22,4.n=22,4.0,0625=1,4 lít

Đáp án cần chọn là: A

Bài 2: Khử hoàn toàn 8 gam một oxit của kim loại R (có hoá trị II) cần vừa đủ 2,24 lít H₂ (đktc). Kim loại R là:

A. Cu.      

B. Mg.      

C. Zn.       

D. Fe.

Lời giải:

Gọi công thức của oxit là RO

PTHH: RO + H₂ R + H₂O

n_H2= = 0,1(mol)

Theo PTHH: n_RO = n_H2 = 0,1 (mol)

=> (R + 16).0,1 = 8

=> R + 16 = 80

=> R = 64 (Cu)

Đáp án cần chọn là: A

Bài 3: Trong những oxit sau: CuO, MgO, Al₂O₃, Ag₂O, Na₂O, PbO. Có bao nhiêu oxit phản ứng với hiđro ở nhiệt độ cao?  

A. 4 

B. 5 

C. 3                             

D. 1

Lời giải:

- H₂ không tác dụng với các oxit: Na₂O, K₂O, BaO, CaO, MgO, Al₂O₃

=> Những oxit phản ứng với hiđro ở nhiệt độ cao là: CuO, Ag₂O, PbO

Đáp án cần chọn là: C

Bài 4: Tính thể tích hiđro (đktc) để điều chế 5,6 (g) Fe từ FeO?

A. 2,24 lít. 

B. 1,12 lít. 

C. 3,36 lít.                   

D. 4,48 lít.

Lời giải:

n_Fe= = 0,1(mol)

PTHH:       FeO +  H₂ Fe + H₂O

Tỉ lệ PT:                1mol        1mol

Phản ứng:           0,1mol ←  0,1mol

⇒VH2=0,1.22,4=2,24(l)

 Đáp án cần chọn là: A

Bài 5: Cho 8 gam CuO tác dụng với 1,12 lít khí H₂ ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thấy có m gam chất rắn. Giá trị của m là

A. 0,64

B. 6,4

C. 0,72

D. 7,2

Lời giải:

Số mol CuO là: n_CuO = = 0,1mol

Số mol khí H₂ là:n_H2 =  = 0,05mol

PTHH: CuO + H₂ Cu + H₂O

Vì đầu bài cho số mol 2 chất phản ứng => Xét tỉ lệ dư thừa

Ta có:  => CuO còn dư, H₂ phản ứng hết

=> tính toán theo H₂

Vì CuO còn dư nên chất rắn thu được sau phản ứng gồm Cu sinh ra và CuO dư

PTHH:      CuO   +       H₂ Cu + H₂O

Tỉ lệ PT:  1mol          1mol            1 mol

P/ứng:   0,05mol ← 0,05mol →  0,05mol

=> Khối lượng Cu sinh ra là: m_Cu = 0,05.64 = 3,2 gam

Khối lượng CuO phản ứng là: m­_{CuO phản ứng} = 0,05.80 = 4 gam

=> Khối lượng CuO dư là: m_{CuO dư} = m_{CuO ban đầu} – m_{CuO phản ứng} = 8 – 4 = 4 gam

=> Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là

m_{chất rắn} = m_{Cu sinh ra} + m_{CuO dư} = 3,2 + 4 = 7,2 gam

Đáp án cần chọn là: D