Giải bài tập SGK Hóa 8 Bài 33: Điều chế hidro- Phản ứng thế

1. Giải bài 1 trang 117 SGK Hóa học 8

Phương pháp giải

Hướng dẫn giải

Phản ứng hóa học điều chế H₂ trong phòng thí nghiệm là:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

⇒ Đáp án a và c.

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 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

c) Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu

Phương pháp giải

Kiểm tra số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở bên tham gia phản ứng và sản phẩm tạo thành

Cân bằng phương trình hóa học

Phân loại: phản ứng hóa hợp, phản ứng phân hủy, phản ứng oxi hóa - khử, phản ứng thế.

Hướng dẫn giải

Câu a

2Mg + O₂ → 2MgO

Phản ứng trên là phản ứng hóa hợp ngoài ra còn là phản ứng oxi hóa – khử.

Câu b

2KMnO_{4 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)} K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Phản ứng trên là phản ứng phân hủy ngoài ra còn là phản ứng oxi hóa – khử.

Câu c

Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu

Phản ứng trên là phản ứng thế.

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?

Phương pháp giải

Các khí có tỉ khối nhẹ hơn không khí: thu khí bằng cách để úp bình ống nghiệm

Các khí có tỉ khối nặng hơn không khí: thu khí bằng cách để ngửa bình ống nghiệm

=> Xét xem khí oxi và hidro nặng hay nhẹ hơn không khí sẽ biết phải để ống nghiệm như thế nào.

Hướng dẫn giải

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 hiđro.

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

Phương pháp giải

a. Viết phương trình hóa học của Zn và Fe lần lượt tác dụng với axit HCl và H₂SO₄ loãng

Kim loại + axit  → muối + khí hidro

b. Đổi số mol của  H2 n_H2=2,24/22,4=?(mol)

Dựa vào phương trình hóa học đã viết ở ý a, tính toán số mol Fe, Zn theo số mol của khí H₂

Hướng dẫn giải

Câu a

Phương trình hóa học điều chế hiđro:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ ↑

Fe + H₂SO₄ (loãng) → FeSO₄ + H₂ ↑

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂ ↑

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑

Câu b

Số mol khí hiđro là: n = 2,24 / 22,4 = 0,1 mol.

Theo các phương trình hóa học trên: n_Zn = n_H2 = 0,1 mol; n_Fe = n_H2 = 0,1 mol.

Khối lượng kẽm cần dùng là: m_Zn = 0,1 . 65 = 6,5 g.

Khối lượng sắt cần dùng là: m_Fe = 0,1 . 56 = 5,6 g.

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.

Phương pháp giải

Đổi số mol n_Fe = 22,4/56=?(mol)

Đổi số mol n_H2SO4=24,5/98=?(mol)

Viết phương trình hóa học xảy ra:

Fe   +   H₂SO₄   →  FeSO₄ + H₂ ↑

Xét xem Fe hay H₂SO₄  phản ứng hết. Mọi tính toán theo số mol của chất phản ứng hết.

Hướng dẫn giải

Câu a

Số mol sắt là: n_Fe = 22,4 / 56 = 0,4 mol.

Số mol axit sunfuric là: n_H2SO4 = 24,5 / 98 = 0,25 mol.

Phương trình hóa học:

Fe + H₂SO₄  → FeSO₄ + H₂ 

So sánh tỉ lệ: 0,4 > 0,25 → Fe dư.

n_{Fe pư}= 0,25 mol → n_{Fe dư} = 0,4 - 0,25 = 0,15 mol.

Khối lượng sắt dư là: m_Fe = 0,15 . 56 = 8,4 gam.

Câu b

Theo phương trình hóa học trên, 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.