Nêu phương pháp thu khí hidro trong phòng thí nghiệm
|
06:52:5317/09/2021 Show Như đã biết Hiđro có khá nhiều ứng dụng trong thực tế như dùng làm nhiên liệu cho động cơ tên lửa, có thể dùng làm nhiên liệu cho động cơ ô tô thay xăng, bơm vào khinh khí cầu, bóng thám không,...Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp nhiều khi người ta cần dùng đến khí Hiđro Vậy cách điều chế hiđro từ nước H2O và HCl (Hiđro clorua) trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào? Cách nào để nhận biết khí Hidro? Chúng ta cùng giải đáp câu hỏi này qua bài viết dưới đây. I. Điều chế khí Hiđro 1. Cách điều chế hiđro 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 nhôm, sắt,...). • Nguyên liệu để điều chế khí Hiđro gồm có : - Kim loại: Zn, Fe, Al,… - Dung dịch axit: HCl loãng, H2SO4 loãng. • Phương trình phản ứng điều chế Hidro trong phòng thí nghiệm: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ • Cách thu khí hiđro: Có thể thu khí hiđro vào ống nghiệm bằng hai cách, đó là: - H2 đẩy nước ra khỏi ống nghiệm (hình 5.5a) hoặc H2 đầy không khí ra khỏi ống nghiệm (hình 5.5b).  2. Cách điều chế khí Hiđro trong công nghiệp • Để điều chế hiđro trong công nghiệp người ta dùng nước để điện phân hoặc dùng than khử oxi của H2O, hoặc điều chế H2 từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ như CH4. • Điều chế hidro bằng cách điện phân nước: 2H2O -điện phân→ 2H2↑ + O2↑ • Điều chế hidro bằng cách dùng than khử oxi của H2O ở nhiệt độ cao: C + H2O CO + H2↑ • Điều chế hidro từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ như metan (CH4) bằng phản ứng nhiệt phân: 2CH4 → C2H2 + 3H2↑ (15000C và làm lạnh nhanh). II. Phản ứng thế - Phản ứng thế là gì? 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 trong hợp chất. * Ví dụ: Phương trình hóa học sau: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ (đơn chất) + (hợp chất) → (hợp chất) + (đơn chất) -Ta thấy: Nguyên tử Zn đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất HCl.
* Tóm tắt một số ý chính các em cần ghi nhớ: 1- 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). 2- Thu khí hidro vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí hay đẩy nước. Nhận ra khí hidro bằng que đóm đang cháy (Hidro làm que đóm cháy và có tiếng nổ nhỏ). 3- Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thé nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất. Đến đây các em đã biết cách người ta điều chế hiđro từ nước H2O và HCl (Hiđro clorua) trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp như thế nào? và hiểu thế nào là phản ứng thế? Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công. Hiện tượng khi cho viên kẽm (Zn) vào dung dịch axit clohiđric (HCl) là Phản ứng nào dưới đây có thể tạo được khí hiđro? Có mấy phương pháp thu khí hiđro? Dung dịch axit được dùng để điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm là: Điều chế hiđro trong công nghiệp bằng cách Điều chế hiđro trong công nghiệp, người ta dùng: Cho Al tác dụng tác dụng với H2SO4 loãng tạo ra mấy sản phẩm? Đâu là phản ứng thế trong các phản ứng sau? Điều chế Hiđro trong phòng thí nghiệm sẽ giúp cho các em biết hiểu biết các kiến thức cơ bản nhất về cách để điều chế khí Hiđro: nguyên liệu, phương pháp, phương trình phản ứng và một số lưu ý khi điều chế. a. Hóa chất Hóa chất để điều chế khí hiđro bao gồm: dung dịch axit HCl hoặc H2SO4 loãng; kim loại hoạt động trung bình như Zn, Fe, Al,… b. Dụng cụ Phễu có khóa, lọ thủy tinh miệng hẹp, ống nghiệm, ống dẫn khí, chậu thủy tinh, nút cao su. Khí Hiđro ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí nên ta có thể điều chế Hiđro theo 2 phương pháp sau: – Thu khí Hiđro bằng phương pháp đẩy nước (1) – Thu khí Hiđro bằng phương pháp đẩy không khí (2)
Điều kiện nhiệt độ thường
Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2
Điều chế Hiđro trong phòng thí nghiệm 1. Giải chi tiết 66 đề thi vào 10 chuyên hóa 63 tỉnh, thành phố 2. 15 chủ đề bồi dưỡng học sinh giỏi, 45 đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh hóa 9 3. 28 chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 8 Facebook: Sinhh Quách Fanpage: PageHoahocthcs Liên hệ: Facebook: Sinhh Quách Fanpage: TrangHoahocthcs ♥Cảm ơn bạn đã xem: Điều chế Hiđro trong phòng thí nghiệm Câu hỏi:Nêu phương pháp điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm? Viết phương trình phản ứng minh họa. Trả lời: - Trong phòng thí nghiệm, khí hiđro được điều chế bằng cách cho axit (HCl hoặc H2SO4loãng) 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 Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về nguyên tố Hidro nhé! 1. Hidro là gì?- Hidro là một nguyên tố hóa học trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố với nguyên tử số bằng 1, nguyên tử khối bằng 1 đvC và được kí hiệu là H. Hidro là nguyên tố nhẹ nhất và tồn tại ở thể khí, với trọng lượng nguyên tử 1,00794 đvC. - Hidro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, tạo nên khoảng 75% tổng khối lượng vũ trụ và tới trên 90% tổng số nguyên tử. Hidro tồn tại chủ yếu dưới dạng hidro nguyên tử trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất. - Với vỏ nguyên tử chỉ có một electron, nguyên tử hidro là nguyên tử đơn giản nhất được biết đến. Ở điều kiện thường, các nguyên tử hidro kết hợp với nhau tạo thành những phân tử gồm hai nguyên tử H2. - Đồng vị phổ biến nhất của hydro là proti, ký hiệu là H, với hạt nhân là một proton duy nhất và không có neutron. Ngoài ra hydro còn có một đồng vị bền là deuteri, ký hiệu là D, với hạt nhân chứa một proton và một neutron và một đồng vị phóng xạ là triti, ký hiệu là T, với hai neutron trong hạt nhân. - Hidro là chất khí công nghiệp phổ biến không màu, không mùi, khí cháy nổ thường dùng ở dạng khí lỏng. + Hidro là chất khí nhẹ nhất. + Hidro có kí hiệu hóa học là: H. + Công thức hóa học (của đơn chất khí): H2. 2. Tính chất vật lí của Hidro- Hidro là chất khí không màu, không mùi, không vị, là chất khí nhẹ nhất trong không khí và rất ít tan trong nước. - 1 lít nước (ở 15oC) hòa tan được 20 ml khí H2. - Tỉ khối của H2đối với không khí: dH2/kk= 2/29. 3. Tính chất hóa học- Hidro là nguyên tố phi kim có số hiệu nguyên tử là 1 và nguyên tử khối của hidro cũng bằng 1. - Cấu hình electron thuộc chu kì 1, nhóm IA, có thể phản ứng với hầu hết các nguyên tố hóa học khác nhau. Nó là chất khử mạnh ở nhiệt độ cao. 4. Bài tập luyện tậpBài tập 1. Điền từ thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau đây. Cho các từ, cụm từ sau: tính oxi hóa; tính khử; chiếm oxi; nhường oxi; nhẹ nhất “Trong các chất khí, hidro là khí… Khí hidro có… Trong phản ứng hóa học giữa H2và CuO, H2có… vì… của chất khác; CuO có… vì… cho chất khác.” Trả lời: nhẹ nhất – tính khử – tính khử – chiếm oxi – tính oxi hóa – nhường oxi Bài tập 2. Trong các chất sau đây, chất nào dùng để điều chế khí hidro? A. H2O; HCl; H2SO4 B. HNO3; H3PO4; NaHCO3 C. CaCO3; Ca(HCO3)2; KClO3
D. NH4Cl; KMnO4; KNO3 Trả lời: Điện phân H2O thu được H2. HCl, H2SO4tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học để thu được khí H2nguyên chất. → Đáp án là A. Bài tập 3.Các trường hợp nào sau đây chứa lượng hiđro nhiều nhất. A. 6. 1023phân tử H2 B. 5,6 lít CH4(đktc) C. 6. 1023phân tử H2 D. 1,5 g NH4Cl Bài tập 4.Người ta điều chế được 24 g đồng bằng cách dùng hiđro để khử đồng (II) oxit. a. Khối lượng đồng (II) oxit bị khử là: A. 15 g B. 45 g C. 60 g D. kết quả khác. b. Thể tích hiđro (đktc) đã dùng là: A.8,4 lít B. 12,6 lít C. 4,2 lít D. kết quả khác Bàitập 5.Cho 13 g kẽm tác dụng với 0,3 mol axit HCl thì thu được: a. Khối lượng ZnCl2là: A. 20,4g B. 47g C. 40 g D. 18,5g b. Thể tích hiđro (đktc) thu được là: A. 3 lít B. 3,36 lít C. 4,48 lít D. 5,6 lít |
