Cách thu khí O2 H2 trong phòng thí nghiệm

• Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!

Câu hỏi : Nêu các phương pháp thu khí oxi trong phòng thí nghiệm? Tại sao lại thu được bằng phương pháp đó?

Trả lời:

Quảng cáo

- Có 2 phương pháp thu khí oxi trong phòng thí nghiệm:

+ Bằng cách đẩy không khí [vì khí oxi nặng hơn không khí].

+ Bằng cách đẩy nước [vì khí oxi ít tan trong nước].

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.

Đáp án:

$\text{+ Đẩy nước: Úp ngược ống nghiệm xuống chậu nước, khi thấy khí đẩy nước ra hết khỏi ống nghiệm thì nhanh tay lật ngược ống nghiệm lên để khí khỏi bay ra ngoài.}$

$\text{+ Đẩy không khí: Giữ ống nghiệm thẳng đứng, khi thu khí, khí O2 sẽ đẩy KK ra ngoài và trong bình chỉ còn lại}$

$\text{=] Đẩy không khí  không cần úp ngược ống nghiệm vì khí O2 nặng hơn không khí nên sẽ ở dưới đáy ống nghiệm.}$

Trong bài viết hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu vậy phản ứng thế là gì? Phương pháp, cách thức để điều chế Hiđro trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm được thực hiện như thế nào?

Phản ứng thế là gì? Cách điều chế Hiđro trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp thuộc phần: Chương 5: Hiđro – Nước

1. Điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm

- Trong phòng thí nghiệm để điều chế H2 thường sử dụng axit HCl [hoặc H2SO4 loãng] và kim loại Zn [hoặc Fe, hoặc Al].

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

- Khí H2 ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí nên ta có thể thu H2 theo 2 cách: Đẩy nước và đẩy không khí.

hình a] thu khí hidro bằng cách đẩy nước;

hình b] thu khí hidro bằng cách đẩy không khí

2. Điều chế hiđro trong công nghiệp

-  Trong công nghiệp người ta điều chế hiđro bằng cách điện phân nước hoặc dùng than khử oxi của nước trong lò khí than hoặc điều chế H2 từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ.

2H2O -điện phân→ 2H2 + O2

II. Phản ứng thế là gì?

- 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. Ví dụ:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

* Bài 1 trang 117 SGK Hóa 8: Những phản ứng hóa học nào dưới đây có thể được dùng để điều chế hiđro trong phòng thi nghiệm?

[Nguyên tử Zn và Fe đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất HCl và H2SO4]

III. Bài tập vận dụng điều chế hidro, phản ứng thế

a] Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

b] 2H2O → 2H2↑ + O2↑

c] 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

° Lời giải bài 1 trang 117 SGK Hóa 8:

- Phản ứng hóa học điều chế H2 trong phòng thí nghiệm là: a] và c]

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

* Bài 2 trang 117 SGK Hóa 8: Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau đây và cho biết chúng thuộc loại phản ứng hóa học nào?

a] Mg + O2 → MgO.

b] 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2.

c] Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu.

° Lời giải bài 2 trang 117 SGK Hóa 8:

a] 2Mg + O2 → 2MgO

- Là phản ứng oxi hóa khử [phản ứng hóa hợp].

b] 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2.

- Là phản ứng oxi hóa khử [phản ứng phân hủy].

c] Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu.

- Là phản ứng thế.

* Bài 3 trang 117 SGK Hóa 8: 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 thế được không? Vì sao?

° Lời giải bài 3 trang 117 SGK Hóa 8:

• Cách để ống nghiệm khi thu khí oxi:

- Để ống nghiệm thẳng đứng, miệng ống nghiệm hướng lên trên vì trọng lượng khí oxi [M=32g] lớn hơn trọng lượng không khí [M=29g]

•  Cách để ống nghiệm khi thu khí hidro:

- Để ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống nghiệm hướng xuống dưới do trọng lượng của khí hidro [M=2g] nhẹ hơn trọng lượng của không khí [M=29g].

* Bài 4 trang 117 SGK Hóa 8: Trong phòng thí nghiệm hóa học có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch HCl và axit H2SO4.

a] Viết các 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 [đktc]?

° Lời giải bài 4 trang 117 SGK Hóa 8:

a] Phương trình hóa học của phản ứng:

[1] Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

[2] Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

[3] Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

[4] Fe + H2SO4 [l] → FeSO4 + H2↑

b] Theo bài ra thu được 2,24 lít H2 nên:

- Theo phương trình hóa học [1] và [2]: ∑nZn = ∑nH2 = 0,1 [mol]

⇒ Khối lượng kẽm cần dùng là: m = 0,1.65 = 6,5 [g]

- Theo phương trình hóa học [3] và [4]: ∑nFe = ∑nH2 = 0,1 [mol]

⇒ Khối lượng sắt cần dùng là: m = 0,1.56 = 5,6 [g].

* Bài 5 trang 117 SGK Hóa 8: Cho 22,4g sắt tác dụng với dung dịch loãng có chứa 24,5g 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.

° Lời giải bài 5 trang 117 SGK Hóa 8:

- Theo bài ra, có 22,4[g] sắt và 24,5[g] axit sunfuric nên số mol của Fe và H2SO4 là:

- Phương trình hóa học của phản ứng:

Fe   +   H2SO4 → FeSO4 + H2↑

1 mol   1 mol

0,4      0,25 mol

- Lập tỉ lệ so sánh, ta thấy:

⇒ Fe dư, H2SO4 phản ứng hết nên các tính toán tính theo số mol của H2SO4

- Theo PTPƯ nFe [pư] = nH2SO4 = 0,25[mol] ⇒ nFe [dư] = 0,4 – 0,25 = 0,15[mol].

⇒ mFe [dư] = n.M = 0,15.56 = 8,4[g].

- Theo PTPƯ thì: nH2 = nH2SO4 = 0,25 [mol].

⇒ VH2 = n.22,4 = 0,25.22,4 = 5,6[lít].

Phản ứng thế là gì? Cách điều chế Hiđro trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp - Hóa 8 bài 33 được biên soạn theo SGK mới và được đăng trong mục Soạn Hóa 8 và giải bài tập Hóa 8 gồm các bàiSoạn Hóa 8được hướng dẫn biên soạn bởi đội ngũ giáo viên dạy giỏi hóa tư vấn và những bài Hóa 8 được soanbaitap.com trình bày dễ hiểu, dễ sử dụng và dễ tìm kiếm, giúp bạn học giỏi hóa 8. Nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng.

Để có được một lượng oxi nhất định thì trước tiên cũng ta phải xem nguồn tạo ra oxi là gì ? Như chúng ta đã biết, Oxi có rất nhiều trong không khí do vậy chúng ta có thể dựa vào tính chất vật lý của oxi để tách oxi từ không khí nhưng đó là khi chúng ta cần một lượng lớn oxi để phục vụ nhu cầu sản xuất hoặc kinh doanh. Vậy chỉ cần một lượng ít khí oxi thôi thì có cách nào không ?

Ngoài cách tách oxi từ không khí với lượng lớn thì chúng ta có thể điều chế oxi trong phòng thí nghiệm khi cần một lượng nhỏ cho thí nghiệm mà thôi. Để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm, cách đơn giản nhất đó chính là sử dụng những hợp chất giàu oxi. Vậy cách thực hiện như thế nào và trong chương trình hóa học lớp 8 các em cần nhớ những cách điều chế oxi nào ? a. Cho một lượng nhỏ Kali Pemanganat có công thức hóa học là KMnO4 có tên gọi khác là thuốc tím vào óng nghiệm rồi dùng kẹp gỗ cặp ống nghiệm rồi đưa lên ngọn lửa đèn cồn đun nóng. Sau đó, chúng ta lấy một que đóm cháy dở* còn tàn đỏ vào miệng ống nghiệm. Hiện tượng quan sát được: Que đóm búng cháy trở lại. Giải thích hiện tượng: Que đóm có thể bùng cháy trở lại do tàn đóm đỏ tiếp xúc với môi trường nhiều oxi làm cho quá trình cháy diễn ra mạnh mẽ hơn dẫn tới que đóm bùng cháy trở lại. Phương trình phản ứng điều chế oxi từ KMnO4 như sau: KMnO4 ↦ K2MnO4 + MnO2 + O2 Khí oxi thoát ra ở phương trình trên chính là thủ phạm làm que đóm bùng cháy trở lại. *Cháy dở: Tức là đang cháy thì bị tắt và trên đầu ngọn đóm vẫn còn tàn đỏ. b. Đun nóng KClO3 [Kali Clorat] là một chất rắn, màu trắng trong ống nghiệm cũng có khí oxi thoát ra theo phương trình phản ứng hóa học sau: KClO3 ↦ KCl + O2

Nếu ta trộn thêm một MnO2 thì phản ứng trên xảy ra sẽ nhanh hơn, chúng ta thu được khí oxi nhanh hơn.

Phương pháp thu khí oxi khi điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm hiện tại đang có 2 cách:

Cách 1: Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy không khí.

Như chúng ta quan sát ở hình bên phải, đấy chính là cách thu khí oxi bằng cách đẩy không khí. Cách thực hiện: Chuẩn bị đường ống dẫn khí oxi sao cho đầu thát khí oxi ra gần đáy bình cần thu nhất. Ngoài ra, chúng ta lý giải việc làm trên do oxi nặng hơn không khí do vậy khi khí oxi được tạo ra và đi vào bình thì sẽ đẩy những thành phần khí khác có trong không khí ra khỏi bình.

Phương pháp này thu được oxi có độ tinh khiết cao nhưng có thể sẽ không tinh khiết bằng phương pháp đẩy nước.

Cách 2: Thu khí oxi bằng phương pháp đẩy nước tinh khiết.

Chúng ta hãy quan sát tiếp hình bên trên nhưng phương pháp đẩy nước đang là hình ở phía bên tay trái của các bạn. Để thực hiện phương pháp đẩy nước, chúng ta cần có một khay nước, một ống nghiệm, một đường dẫn ống hình chữ L . . . và một số thiết bị khác như: Nút ống nghiệm, giá đỡ . . .
Cách thực hiện: Đầu tiên, chúng ta cho đầy nước vào ống nghiệm sau đó đưa đầu thoát khí oxi ra vào trong miệng ống nghiệm cần thu. Phương pháp này hơi khó hơn một chút nhưng khí thực hiện được thì oxi thu được có độ tinh khiết rất cao.

II - Sản xuất khí oxi trong công nghiệp

1. Sản xuất khí oxi từ không khí

Phương pháp điều chế khí oxi từ không khí đơn giản nhất dựa trên tính chất vật lý của oxi hóa lỏng ở -183*C. Nói là đơn giản nhưng để thực hiện được quá trình hóa lỏng không khí thì không đơn giản một chút nào nhé các em. Nếu bạn nào có tìm hiểu chi tiết về vấn đề trên hãy liên hệ với chúng tôi để bổ sung thêm vào bài viết này nhé.
Trước hết, người ra sẽ hóa lỏng không khí tới -195*C ở nhiệt độ rất thấp và áp suất cao này thì chúng ta sẽ thu được hỗn hợp nhiều khí khác nhau trong đó chủ yếu là khí Nitơ và khí Oxi. Sau đó lại là quá trình làm bay hơi khí nitơ bằng cách nâng nhiệt độ từ -196*C lên -183*C và sau đó chúng ta sẽ thu được khí Oxi ở dạng lỏng.

2. Sản xuất oxi từ nước[H2O]:

Trong nước, cứ 1 phân tử nước sẽ có 1 nguyên tử oxi do đó để điều chế được oxi từ nước thì chúng ta cần 2 phân tử nước sẽ điều chế được một phân tử oxi. Bằng cách điện phân nước trong các bình điện phân sẽ thu được hai chất khí riêng biệt là oxi và hiđrô. Phương trình điện phân nước cơ bản: H2O ↦ H2 + O2

Khí oxi được tạo thành người ta thường hóa lỏng và nén dưới áp suất cực cao trong các bình thép.

III - Ứng dụng của Oxi

Oxi lâu nay được con người sử dụng để duy trì sự sống thông qua quá trình trao đổi khí ở phổi. Oxi cũng được cung cấp bổ sung trong lĩnh vực y tế cho người bệnh hoặc những nhà leo nũi, người đi trên máy bay . . .
Oxi được sử dụng làm chất oxi hóa trong công nghiệp như: Công nghiệp hàn, công nghiệp luyện kim sắt thep và sản xuất rượu trong công nghiệp như Mêtanon . . .Trong thế kỷ 19, ôxy thường được trộn với nitơ ôxít để làm các chất giảm đau.

VI - Bài tập điều chế oxi

Khí oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực: A. Y tế.

B. Luyện thép.

C. Công nghiệp hoá chất. D. Khí oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực y tế. Lời giải: - Phương pháp giải: Dựa vào ứng dụng của oxi trong bài 29 oxi – ozon sgk hóa 10 – trang 125 - Giải chi tiết:

Ứng dụng của oxi

+ y tế: 10% + luyện thép: 55% + công nghiệp hóa chất: 25% + hàn cắt kim loại: 5% + thuốc nổ nhiên liệu tên lửa: 5%

Oxi được sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực luyện thép.

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn