CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP HIĐRO – NƯỚC Có khí sau: SO2, O2, N2, CO2, CH4 a) Những khí nặng hay nhẹ khí hiđro nặng hay nhẹ lần? b) Những khí nặng hay nhẹ không khí nặng hay nhẹ lần? Giải a) Những khí: SO2, O2, N2, CO2, CH4 nặng hiđro d SO2 / H 64 32 (lần) d O2 / H 32 16 (lần) d N2 / H2 28 14 (lần) d CO2 / H 44 22 (lần) d CH / H 16 (lần) b Những khí: SO2, O2, CO2 nặng không khí d SO2 / KK d O2 / KK 64 2,2 (lần) 29 32 1,1 (lần) 29 d CO2 / KK 44 1,5 (lần) 29 b Những khí N2, CH4 nhẹ không khí d N / KK 28 0,96 (lần) 29 d CH / KK 16 0,55 (lần) 29 Viết phương trình hóa học hiđro với oxit kim loại sau: a) Sắt ( II, III) oxit; b) Bạc (I) oxit; c) Crom(III) oxit Trong phản ứng trên, chất chất khử? Chất chất oxi hóa? Giải O t H2 3Fe Chất khử a) Fe3O4 + Chất oxi hóa b) Ag2O + Chất oxi hóa t H2 Ag Chất khử c) Cr2O3 + Chất oxi hóa t H2 Chất khử Khử + O O 4H2O + H2O 2Cr + 3H2O hoàn toàn 50 gam hỗn hợp đồng (II) oxit sắt (III) oxit hiđro Tính thể tích khí hiđro cần dùng (đktc), biết hỗn hợp sắt (III) oxit chiếm 80% khối lượng Giải Khối lượng sắt (III) oxit có 50 gam hỗn hợp ban đầu là: m Fe2O3 50 80 40 gam 100 n Fe2O3 40 0,25mol 160 Khối lượng CuO hỗn hợp: mCuO = 50 - 40 = 10 (gam) nCuO = 10 0,125mol 80 Các phản ứng xảy ra: Tỷ lệ: CuO + 0,125 Fe2O3 + Tỷ lệ: H2 O t H2 0,125 O t Cu Fe + + H2O (1) H2O 3 0,25 x 0,25 mol Tổng số mol hiđro cần dùng là: 0,125 + x 0,25 = 0,875 (mol) Thể tích H2 (đktc) là: 0,875 x 22,4 = 19,6 ( lit) Cho 8,4 gam sắt tác dụng với lượng dung dịch HCl vừa đủ Dẫn toàn lượng khí sinh qua 16 gam đồng (II) oxit nóng a) Tính thể tích khí hiđro sinh (đktc) b) Tính khối lượng kim loại đồng thu sau phản ứng Giải a) nFe= 8,4 0,15 (mol) 56 Phương trình phản ứng: Tỷ lệ: Fe + HCl FeCl2 + 0,15 H2 (1) 0,15 Vậy: VH 0,15 x 22,4 3,36 (lít) b) nCuO = 16 0,2 (mol) 80 Phương trình phản ứng: Tỷ lệ: CuO + H2 O t Cu + H2O (2) 0,2 0,15 Theo phương trình (2) ta nhận thấy nCuO dư, khí H2 không khử hết CuO Do tính khối lượng Cu tạo thành theo H2 nCu= n H 0,15mol mCu sinh = 0,15 x 64 = 9,6 (gam) Cho chất sau: Fe, CO, Al, CO2, H2, Al2O3, Hãy điền chất với số hạng thích hợp vào phương trình phản ứng sau: a) Fe2O3 + b) 3CO + Fe2O3 c) + H2O C O t Fe O t O t O + H2O + CO2 + H2 + CuO t Cu + Al2O3 e) 2Al + Fe2O3 t O Fe + f) + d) C O t CO Giải O a) Fe2O3 + H2 t Fe + b) 3CO + Fe2O3 t O 2Fe + CO2 c) + 2H2O CO2 + H2 d) C 2Al + CuO e) 2Al + Fe2O3 f) + CO2 C O t H2O O t Cu + Al2O3 O Fe + Al2O3 t O t CO Hãy lập phương trình hóa học theo sơ đồ phản ứng sau: a) Sắt (III) oxit + nhôm nhôm oxit + sắt b) Nhôm oxit + cacbon nhôm cacbua + khí cacbon oxit c) Hiđro sunfua + oxi khí sunfurơ + nước d) Đồng (II) hiđroxit đồng (II) oxit + nước e) Natri oxit + cacbon đioxit Natri cacbonat Trong phản ứng trên, phản ứng phản ứng oxi hóa – khử? Xác định chất oxi hóa, chất khử, oxi hóa, khử Giải Sự khử Fe2O3 a) t Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3 Chất oxi hóa Chất khử Sự oxi hóa Al Sự oxi hóa Al Sự khử Al2O3 b) t 2Al2O3 + 9C Al4C3 + 6CO Chất oxi hóa Chất khử Sự oxi hóa cacbon Sự oxi hóa H2S c) 2H2S Chất khử + t O2 SO2 + H2O Chất oxi hóa Sự khử O2 Các phản ứng sau phản ứng oxi hóa- khử d) Cu(OH)2 e) Na2O + O t CuO + H2O O t CO2 Na2CO3 Cần điều chế 33,6 gam sắt cách khử Fe3O4 khí CO a) Viết phương trình phản ứng b) Tính khối lượng Fe3O4 cần dùng c) Tính thể tích khí CO dùng (đktc) Giải Số mol sắt cần điều chế là: n Fe Phương trình phản ứng: 33,6 0,6 (mol) 56 Fe3O4 + CO O t Fe + CO2 Tỷ lệ : ? Số mol Fe2O3 = nFe = 0,6 mol ? 0,6 Khối lượng Fe3O4 cần dùng là: 0,6 x 232 = 139, (gam) Số mol CO cần dùng là: nCO 0,6 x 0,8 (mol) Thể tích CO là: VCO = 0,8 x 22,4 = 17,92 (lít) Xác định công thức phân tử CuxOy, biết tỉ lệ khối lượng đồng oxi oxit : Viết phương trình phản ứng điều chế đồng đồng sunfat từ CuxOy (các hóa chất khác tự chọn) Giải Từ CuxOy mCu = 64x; mO = 16y Theo đầu : 64 x x x16 1 16 y y 64 x1 Do x, y phảI tối giản x = y = Vậy công thức phân tử oxit CuO Phương trình phản ứng điều chế Cu: CuO O t + H2 Cu + H2O Phương trình phản ứng điều chế CuSO4: CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O Cho 5,1 gam hỗn hợp Al Mg vào dung dịch H2SO4 loãng, dư thu 5,6 lít khí H2 (đktc) Tính khối lượng kim loại ban đầu Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giải Cách 1: nH 5,6 0,25 (mol) 22,4 Gọi a số mol H2 sinh Al tác dụng với H2SO4 (0,25 – a) số mol H2 sinh Mg tác dụng với H2SO4 Ta có phương trình phản ứng: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) Tỷ lệ: 3 2a a Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2) Tỷ lệ: (0,25 –a) (0,25- a) Theo đề thì: 2a x 27 + (0,25 –a) x 24 = 5,1 (gam) Giải ta có a = 0,15 (mol) mAl = x0,12 x 27 2,7 (gam) mMg = (0,25 - 0,15) x 24 = 2,4 (gam) Cách 2: đầu Gọi a số mol Al b số mol Mg hỗn hợp ban Phương trình phản ứng: 2Al + Tỷ lệ: 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1) 3a a Mg Tỷ lệ: + H2SO4 MgSO4 + H2 1 b b (2) Theo đề cho kết hợp với phương trình ta có hệ phương trình sau: 27a 24b 5,1 3a b 0,25 Giải ta có : a = b = 0,1 mol; mAl = 0,1 x27 = 2,7 (gam) mMg = 0,1 x 24 = 2,4 (gam) 10 Cho sắt có khối lượng 50 gam vào dung dịch CuSO4 Sau thời gian, nhấc sắt khối lượng sắt 51 gam Tính số mol muối sắt tạo thành sau phản ứng, biết tất đồng sinh bám sắt Giải Cách 1: Gọi khối lượng sắt phản ứng x gam Phương trình phản ứng : Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 56g 1mol 64 g xg y mol 64 x g 56 Khối lượng sắt lại là: (50 – x) gam Theo đề cho ta lập phương trình: 51 = 64x + (50-x) 56 Giải ta được: x = gam Số mol muối sắt tạo thành sau phản ứng là: