Giải bài tập SBT Hóa 8 Bài 31: Tính chất của hidro và ứng dụng

Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Hỗn hợp hidro và oxi theo tỉ lệ 1 thể tích khí hidro và 2 thể tích khí oxi là hỗn hợp nổ mạnh nhất.

B. Hỗn hợp hidro và oxi theo tỉ lệ thể tích bằng nhau là hỗn hợp nổ mạnh nhất.

C. Hỗn hợp hidro và oxi theo tỉ lệ 2 thể tích khí hidro và 1 thể tích khí oxi là hỗn hợp nổ mạnh nhất.

D. Hidro cháy mãnh liệt trong oxi nên gây tiếng nổ mạnh.

Phương pháp giải

Để trả lời các câu hỏi trên cần viết phương trình hóa học, từ đó rút ra nhận xét.

Hướng dẫn giải

2H₂ + O₂→ 2H₂O

Hỗn hợp hiđro và oxi theo tỉ lệ 2 thể tích khí hiđro và 1 thể tích khí oxi là hỗn hợp nổ mạnh nhất. 

=> Chọn C.

Phát biểu không đúng là:

A. Hidro có thể kết hợp với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại.

B. Hidro có thể tác dụng với một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

C. Hidro có nhiều ứng dụng, chủ yếu do tính chất nhẹ, có tính khử và khi cháy tỏa nhiều nhiệt.

D. Hidro có thế tác dụng với tất cả các oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

Phương pháp giải

Để trả lời các câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết về tính chất của hidro.

Hướng dẫn giải

Hiđro có thể tác dụng với một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

=> D sai

=> Chọn D.

Trường hợp chứa một khối lượng hiđro ít nhất là

A. 6.10²³ phân tử H₂    

B. 0,6 g CH₄

C. 3.10²³ phân tử H₂O    

D. 1,50 g NH₄Cl

Phương pháp giải

• Bước 1: Tính số mol chất.
• Bước 2: Tính số mol hiđro có trong chất => khối lượng của hiđro trong từng chất => Kết luận.

Hướng dẫn giải

A. 6.10²³ phân tử H₂ = 1 mol H₂ ⇒ m_H = 1.2 = 2g

B. 3.10²³ phân tử H₂O = 0,5 mol H₂O ⇒ n_H = 2.n_H2O = 2. 0,5 = 1 mol ⇒ m_H = 1.1 = 1g

C. 0,6 g CH₄ ⇒ nCH₄ = 0,6 : 16 = 0,0375 mol ⇒ n_H = 4.n_CH4 = 0,0375 .4 = 0,15 mol ⇒ m_H = 1. 0,15 = 0,15 g

D. 1,5g NH₄Cl ⇒ n_NH4Cl = 1,5 : 53,5 = 0,028 mol ⇒ n_H = 4.n_NH4Cl = 4. 0,028 = 0,112 mol ⇒ m_H = 1. 0,112 = 0,112 g

Trường hợp chứa một khối lượng hiđro ít nhất là 0,11(g)

=> Chọn D.

Hỗn hợp khí H₂ và khí O₂ khi cháy lại gây tiếng nổ vì

A. hiđro cháy mãnh liệt trong oxi.

B. phản ứng này toả nhiều nhiệt.

C. thể tích nước mới tạo thành bị dãn nở đột ngôt, gây ra sự chấn động không khí, đo là tiếng nổ mà ta nghe được.

D. hiđro và oxi là hai chất khí, nên khi cháy gây tiếng nổ.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết về tính chất của hidro.

Hướng dẫn giải

Hỗn hợp khí H₂ và khí O₂ khi cháy lại gây tiếng nổ vì thể tích nước mới tạo thành bị dãn nở đột ngột, gây ra sự chấn động không khí, đó là tiếng nổ mà ta nghe được.

=> Chọn C.

Trong vỏ Trái đất, hidro chiếm 1% về khối lượng và sillix chiếm 26% về khối lượng. Hỏi nguyên tố nào có nhiều nguyên tử hơn trong vỏ Trái đất?

Phương pháp giải

• Bước 1: Đặt khối lượng vỏ trái đất là x gam.
• Bước 2: Tính khối lương silic và hiđro.
• Bước 3: Tính số mol silic và hiđro=> Kết luận.

Hướng dẫn giải

Gọi x (g là khối lượng vỏ Trái đất).

\({m_H} = \frac{x}{{100}}\)

\( \to {n_H} = \frac{{{m_H}}}{{{M_H}}} = \frac{x}{{100.1}}\)

\({m_{Si}} = \frac{{26x}}{{100}}\)

\( \to {m_{Si}} = \frac{{{m_{Si}}}}{{{M_{Si}}}} = \frac{{26x}}{{100.28}} = \frac{{26x}}{{2800}}\)

\(\frac{{{n_H}}}{{{n_{Si}}}} = \frac{x}{{100}}:\frac{{26x}}{{2800}} = \frac{{28}}{{26}} = \frac{{14}}{{13}}\)

\( \to {n_H} = \frac{{14}}{{13}}.{n_{Si}}\)

Vậy số nguyên tử của hidro nhiều hơn số nguyên tử của sillic.

Điều chế hidro người ta cho ... tác dụng với Fe. Phản ứng này inh ra khí …, hidro cháy cho …, sinh ra rất nhiều …Trong trường hợp này chất cháy là …, chất duy trì sự cháy là …Viết phương trình cháy:

   …… + …… → ………

Phương pháp giải

Trong phòng thí nghiệm, điều chế hiđro bằng tác dụng của axit (HCl hoặc H₂SO₄ loãng) và kim loại kẽm (hoặc sắt , nhôm).

Hướng dẫn giải

Để điều chế hiđro người ta cho dung dịch axit HCl tác dụng với Fe. Phản ứng này sinh ra khí hiđro, hiđro cháy cho phân tử nước sinh ra rất nhiều nhiệt . Trong trường hợp này chất cháy là hiđro chất duy trì sự cháy là oxi. Phương trình hoá học của phản ứng cháy:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Có những khí sau: SO₂, O₂, CO₂, CH₄

a) Những khí trên nặng hay nhẹ hơn khí hidro bao nhiêu lần?

b) Những khí trên nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ lý thuyết về tỉ khối.

Hướng dẫn giải

 a) Những khí nặng hơn H₂:

\({d_{S{O_2}/{H_2}}} = \frac{{64}}{2} = 32\) .Vậy khí SO₂ nặng hơn khí H₂ 32 lần.

\({d_{{O_2}/{H_2}}} = \frac{{32}}{2} = 16\) .Vậy khí O₂ nặng hơn khí H₂ 16 lần.

\({d_{{N_2}/{H_2}}} = \frac{{28}}{2} = 14\) .Vậy khí N₂ nặng hơn khí H₂ 14 lần.

\({d_{C{O_2}/{H_2}}} = \frac{{44}}{2} = 22\) .Vậy khí CO₂ nặng hơn khí H₂ 22 lần.

\({d_{C{H_4}/{H_2}}} = \frac{{16}}{2} = 8\) . Vậy khí CH₄ nặng hơn khí H₂ 8 lần.

b) Những khí nặng hơn không khí:

\({d_{S{O_2}/kk}} = \frac{{64}}{{29}} = 2,2\) . Vậy khí SO₂ nặng hơn không khí 2,2 lần.

\({d_{{O_2}/kk}} = \frac{{32}}{{29}} = 1,1\) . Vậy khí O₂ nặng hơn không khí 1,1 lần.

\({d_{C{O_2}/kk}} = \frac{{44}}{{29}} = 1,5\) . Vậy khí CO₂ nặng hơn không khí 1,5 lần.

+ Những khí nhẹ hơn không khí:

\({d_{{N_2}/kk}} = \frac{{28}}{{29}} = 0,96\) . Vậy khí N₂ nhẹ bằng 0,96 lần không khí.

\({d_{C{H_4}/kk}} = \frac{{14}}{{29}} = 0,55\) . Vậy khí CH₄ nhẹ bằng 0,55 lần không khí.

Có một hỗn hợp gồm 60% Fe₂O₃ và 40% CuO. Người ta dùng H₂ ( dư) để khử 20g hỗn hợp đó.

a) Tính khối lượng Fe và khối lượng Cu thu được sau phản ứng.

b) Tính số mol H₂ tham gia phản ứng.

Phương pháp giải

a) - Tính số mol Fe_2­O_­3 và CuO.

- PTHH: 

Fe₂O₃   +    3H₂        ⟶   2Fe + 3H₂O$$

CuO       +      H₂    ⟶   Cu   +  H₂O$$$$

- Dựa theo PTHH => khối lượng Cu và Fe.

b) Dựa theo PTHH => số mol H₂ đã tham gia phản ứng.

Hướng dẫn giải

a) Khối lượng Fe₂­O­₃ trong 20 g hỗn hợp: \(20.\frac{{60}}{{10}} = 12g\)

\({n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{12}}{{160}} = 0,075mol\)

Khối lượng Cu trong 20 g hỗn hợp : 

\(\frac{{20.40}}{{100}} = 8g\)

n_CuO= 8 : 80 = 0,1(mol)

Phương trình hóa học của phản ứng khử H₂

Fe₂O₃   +    3H₂        ⟶   2Fe + 3H₂O

1 mol         3 mol           2 mol 

0,075 mol   0,225 mol   0,15 mol

Theo phương trình hóa học trên , ta có :

m_Fe = 0,15.56 = 8,4(g)

n_H2 = 0,225 mol

CuO       +      H₂    ⟶   Cu   +  H₂O

1 mol           1 mol        1 mol

0,1 mol       0,1 mol       0,1 mol

Theo phương trình hóa học trên:

m_Cu = 0,1.64 = 6,4(g)

n_H2 = 0,1 mol

b) Số mol H₂ đã tham gia phản ứng: 0,225 + 0,1 = 0,325 (mol).

Trong các lễ hội, en thường thấy các trường thả bóng. Những quả bóng đó có thể bơm bằng khí gì? Em hãy giải thích vì sao sau khi bơm các khí đó thì quả bóng bay lên được, còn bơm không khí thì bóng không bay được?

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về tỉ khối khí để giải thích câu hỏi trên.

Hướng dẫn giải

Trong các dịp lễ hội, người ta thường thả bóng, những quả bóng thường được bơm bằng khí hiđro. Từ tỉ khối của hiđro so với không khí, ta thấy : Khí hiđro nhẹ xấp xỉ bằng 1/15 không khí nên bóng bay được.

Bơm không khí thì bóng không bay được vì không khí cộng với khối lượng quả bóng sẽ lớn hơn khối lượng không khí, nên bóng không được đẩy lên.

Người ta dùng khí hidro hoặc khí cacbn oxit để khử sắt (III) oxit thành sắt. Để điều chế 35g sắt, thể tích khí hidro và thể tích khí cacbon oxit lần lượt là:

A. 42 lít và 21lít    

B. 42 lít và 42 lít

C. 10,5 lít và 21 lít  

D. 21 lít và 21 lít

Phương pháp giải

• Bước 1: Tính số mol Fe
• Bước 2: PTHH:  3H₂   +   Fe₂O₃ ⟶ 2Fe  +  3H₂O$$
• Bước 3: Dựa vào pt trên tính số mol CO và  H₂ => Thể tích.

Hướng dẫn giải

Ta có:

n_Fe = 35 : 56 = 0,625 (mol)

Phương trình hóa học :

3H₂   +   Fe₂O₃ ⟶ 2Fe  +  3H₂O

3 mol      1 mol      2 mol 

x mol                0,625 mol

\(x = \frac{{0,625.3}}{2} = 0,9375mol\)

V_H2 = 0,9375.22,4 = 21 (lít)

3CO  +  Fe₂O₃  →   2Fe  +   3CO₂

3 mol    1 mol        2 mol 

y mol                 0,625 mol

\(y = \frac{{0,625.3}}{2} = 0,9375mol\)

V_CO = 0,9375.22,4 = 21(lít)

Vậy đáp án cần chọn là D.

Có 4 bình đựng riêng các khí sau: không khí, khí oxi,khí hidro, khí cacbonic. Bằng cách nào để nhận biết các chất khí trong mỗi lọ.Giải thích và viết phương trình phản ứng (nếu có).

Phương pháp giải

Dùng : Ca(OH)₂ dư, que đóm đầu có than hồng, CuO nung nóng.

Hướng dẫn giải

Lấy từng chất một mẫu thử:

- Cho lần lượt từng mẫu thử trên qua dung dịch nước vôi trong Ca(OH)₂ dư, mẫu thử nào làm đục nước vôi trong đó là CO₂:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

- Lấy que đóm đầu có than hồng cho vào các mẫu thử còn lại, mẫu thử nào làm than hồng bùng cháy đó là oxi.

- Cho mẫu thử còn lại qua CuO nung nóng, khí nào đó có xuất hiện Cu ( màu đỏ). Đó là H₂. Mẫu thử còn lại là không khí không làm đổi màu CuO.

CuO + H₂ → Cu + H₂O