Bài giảng môn Hóa học 8 - Chuyên đề Hidro

Nội dung tài liệu: Bài giảng môn Hóa học 8 - Chuyên đề Hidro

1. CHUYÊN ĐỀ HIĐRO
2. I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Chất khí không màu, không mùi, không vị. - Ít tan trong nước. - Nhẹ nhất trong các chất khí (MH2 = 2).
3. II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. TÁC DỤNG VỚI OXI • Phương trình hóa học : 2H2 + O2 → 2H2O. • Hỗn hợp khí H2 và O2 là hỗn hợp nổ. ? Tại sao hỗn hợp khí H2 và O2 là hỗn hợp nổ. ? Hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh nhất khi trộn H2 với O2 theo lệ như thế nào? Tại sao?
4. 2. TÁC DỤNG VỚI OXIT KIM LOẠI • Ở nhiệt độ cao H2 dễ dàng tác dụng với oxit kim loại (như CuO, FeO, Fe2O3, ZnO, HgO...) • VD tác dụng với CuO Phương trình hóa học : Khí hiđro đã chiếm nguyên tố oxi trong hợp chất CuO. Hiđro có tính khử. Nhận xét: H2 tác dụng với oxit kim loại (những oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hoá học)
5. Chú ý: Dãy hoạt động hoá học của kim loại: K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, (Khi, Nào, Bạn, Cần, May, Áo, Záp, Sắt (Fe), Nhớ, Sang, Pháp, Hỏi, Cửa, Hàng, Á, Phi, Âu) Hg, Ag, Pt, Au - Ý nghĩa của dãy: + Những kim loại đứng trước Mg tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành bazơ (kiềm) và giải phóng H2 (VD: 2K + 2H2O -> 2KOH + H2) Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2 + Chỉ những oxit của kim loại đứng sau Al mới bị khử (chất khử thường là H2, C, CO, Al) + Chỉ những kim loại đứng trước H mới tác dụng với axit để giải phóng H2 (điều chế H2)
6. ?Viết các PTPƯ của H2 lần lượt với FeO, Fe2O3, ZnO, HgO?
7. 3. TÁC DỤNG VỚI PHI KIM TẠO HỢP CHẤT KHÍ • H2 tác dụng với các phi kim như Cl2, C, (Flo)F2, S, .. tạo thành hợp chất khí như: HCl, CH4, HF, H2S. • HS viết phương trình hóa học : t0 H2 + Cl2 -> 2HCl t0 C + 2H2 -> CH4 t0 H2 + F2 -> 2HF t0 H2 + S -> H2S
8. III. ĐIỀU CHẾ KHÍ HIĐRO a. Nguyên liệu: Dung dịch axit HCl, H2SO4(loãng), Kim loại (đứng trước H trong dãy hoạt động hoá học) như: Fe, Zn, Al . b. Phương trình hóa học: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 c. Phương pháp thu khí Hđro -Bằng cách đẩy không khí (úp ngược bình thu) -Bằng cách đẩy nước(do H2 ít tan trong nước).
9. IV. KHÁI NIỆM PHẢN ỨNG THẾ. Khái niệm: Ph¶n øng thÕ lµ ph¶n øng hãa häc gi÷a ®¬n chÊt vµ hîp chÊt, trong ®ã nguyªn tö cña ®¬n chÊt thay thÕ nguyªn tö cña mét nguyªn tè trong hîp chÊt.
10. Bài 1: Dẫn V lit H2 (đktc) đi qua 20 gam CuO nung nóng, sau phản ứng thu được 17,6 gam chất rắn. Tính V (pư xảy ra hoàn toàn) Giả sử chất rắn chỉ gồm Cu; mCu=17,6 nH2=1,275 nCuO = 20/80=0,25 Vô lí. Loại Do đó chất rắn có cả CuO còn dư. Cách 1: Gọi số mol H2 pư là x
11. x x x x mCuO pư = 80x mCuO còn lại = 20 – 80x mCu sinh ra = 64x Ta có (20-80x) + 64x = 17,6 x= 0,15 Cách 2: Trước CuO = 20 Sau: rắn; giảm vì mất đi 1 phần O Lượng giảm chính là lượng O đã mất mO (pư) 20-17,6 = 2,4 gam nO(pư) = 2,4:16=0,15 nH2(pư)=nO=0,15. (Vì phản ứng giữa H2 với CuO có thể được ghi dạng H2 + O -> H2O)
12. Bài 2: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm 13,4 gam hỗn hợp Al và Fe2O3 theo PTHH sau: Al + Fe2O3 ->t0 Al2O3 + Fe Cho chất rắn thu được vào dung dịch HCl dư thoát ra 5,6 lít khí. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu (các pư xảy ra hoàn toàn) - TH1: cả Al và Fe2O3 đều hết (chất rắn gồm Al2O3 và Fe) - TH2: Al hết, Fe2O3 dư (chất rắn gồm Al2O3 Fe2O3 dư và Fe) - TH3: Al dư, Fe2O3 hết (chất rắn gồm Al2O3; Al dư và Fe)
13. Bài 3: Cho 13,2 gam hỗn hợp 2 kim loại có cùng hoá trị vào dung dịch chứa 0,6 mol HCl, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 32,7 gam muối khan. A) Chứng minh kim loại không tan hết B) Tính thể tích H2 (đktc) Bài 3 Gọi hoá trị của kim loại, là x, PTPƯ dạng chung: (vì 2 kim loại có cùng hoá trị nên pthh viết giống nhau do đó ta có thể viết một cách tổng quát chung) 2M + 2xHCl -> 2MClx + xH2 nCl = nHCl = 0,6 mCl = 0,6 x 35,5 = 21,3 gam Vì mMuối = mKloại + mCl. Nếu kim loại tan hết thì mMuối là: 13,2 + 21,3 = 34,5 (g). Nhưng theo đề ra khối lượng muối là 32,7 khác với 34,5 => kim loại tan ko hết.
14. Bài 4: Khử hoàn toàn 24 gam hỗn hợp FexOy và CuO bằng khí H2 dư ở nhiệt độ cao, sau pư kết thúc thu được 17,6 gam hỗn hợp 2 kim loại Fe và Cu. Trong đó khối lượng Fe nhiều hơn khối lượng Cu là 4,8 gam. Xác định công thức của oxit săt Bài 4: Gọi số mol CuO là a, của FexOy là b mCuO + mFexOy = 24 mCu + mFe = 17,6 (trong đó mFe nhiều hơn Cu là 4,8) mCu = (17,6 - 4,8):2 = 6,4 gam mFe = 11,2 m (ôxit) = m (2kl) + m (O) => m (O trong 2 oxit) = m (ôxit) - m (2kl) = 24 – 17,6 = 6,4 nCu = 0,1 => nO = 0,1mol ; mO = 1,6 => mO trong FexOy = 6,4 -1,6 = 4,8 Đáp án: Fe2O3
15. Bài 5: Cho hỗn hợp X gồm Al và Cu vào dung dịch HCl khuấy đều tới khi khí ngừng thoát ra được chất rắn Y nặng a gam. Nung Y trong không khí tới khối lượng không đổi được 1,35a gam oxit. Tính % khối lượng Cu trong Y Bài 5: Chú ý: Cu không tác dụng với HCl 2Al+ 6HCl -> 2AlCl3 (dd) + 3H2 Khí ngừng thoát ra khi ..... Xét trường hợp 1: Al hết chất rắn Y là Cu Nung trong khong khí: 2Cu + O2 -> 2CuO nCu= a/64. Theo pTHH nCuO = nCu = a/64 => mCuO = a/64 X 80 = 1,25a. Theo đề ra khối lượng chaatsbrawns là 1,35a khác 1,25a (loại) Trường hợp 2: Al không tan hết. Chất rắn Y gồm Al dư và Cu Các pư xảy ra: 2Cu + O -> 2CuO t0 2 4Al + 3O2 -> 2Al2O3
16. Bài 5: Chú ý: Cu không tác dụng với HCl 2Al+ 6HCl -> 2AlCl3 (dd) + 3H2 Khí ngừng thoát ra khi ..... Xét trường hợp 1: Al hết chất rắn Y là Cu Nung trong khong khí: 2Cu + O2 -> 2CuO nCu= a/64. Theo pTHH nCuO = nCu = a/64 => mCuO = a/64 X 80 = 1,25a. Theo đề ra khối lượng chaatsbrawns là 1,35a khác 1,25a (loại) Trường hợp 2: Al không tan hết. Chất rắn Y gồm Al dư và Cu Các pư xảy ra: 2Cu + O2 -> 2CuO 4Al + 3O2 -> 2Al2O3 Gọi khối lượng Cu là m, khối lượng Al dư là: a – m nCu = m/64 => nCuO = m/64 nAl dư = (a-m)/27 => nAl2O3 = ½ số mol Al = (a-m)/54 Ta có: m/64 x 80 + (a-m)/54 x 102 = 1,35a Giải phương trình trên cho ra tỉ lệ m/a bằng mấy đó chính là %
17. Bài 6. Cho 16 gam hỗn hợp X gồm 3 kim loại Mg, Al, Fe vào dung dịch chứa 25,55 gam HCL, phản ứng kết thúc thu được dd A và 6,72 lít khí. a)Hỏi sau pư axit hết hay dư b) Tính tống khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn dung dịch A. c) Hoà tan hết 24 gam hỗn hợp X trên bằng dung dịch loãng có chứa a gam H2SO4 , pư xong thu được V lít khí (đktc) . Tính a và V biết H2SO4 lấy dư 10% so với lượng cần thiết.
18. Bài 7. Cho a gam Fe hoà tan hoàn toàn trong dd HCl (thí nghiêm 1) sau khi cô cạn dung dịch được 3,1 gam chất rắn. Nếu cho a gam Fe và b gam Mg (thí nghiệm 2) vào dung dịch HCl cùng khối lượng như trên. Sau khi cô cnj dung dịch thì thu được 3,34 gam chất rắn và 448 ml H2 (đktc) Tính a,b và khối lượng các muối
19. Bài 8: Cho luồng khí H2 đi qua ống có chứa 15,2 gam hỗn hợp Fe3O4 và FeO nung nóng, sau pư thu được hỗn hợp 3 chất rắn có khối lượng 14,24 gam. Tính thể tích H2 đã dung (đktc)
20. Bài 9: Cho 3 kim loại X, Y, Z có khối lượng nguyên tử theo tỷ lệ 10: 11: 2. Tỉ lệ số mol tương ứng là 1:2:3 (hỗn hợp A) Khi cho một lượng kim loại X bằng lượng của nó có trong 24,582 gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl thu được 2,24 lit H2 (đktc). Xác định X, Y, Z