Viết phương trình hóa học của hiđro với các oxit kim loại sau:... Tính thể tích khí hiđro cần dùng đktc, biết rằng trong hỗn hợp sắt III oxit chiếm 80% về khối lượng... Dẫn toàn bộ lượn
Trang 1CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP HIĐRO – NƯỚC
1 Có những khí sau: SO2, O2, N2, CO2, CH4
a) Những khí trên nặng hay nhẹ hơn khí hiđro và nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu
lần?
b) Những khí trên nặng hay nhẹ hơn không khí và nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu
lần?
Giải a) Những khí: SO2, O2, N2, CO2, CH4 đều nặng hơn hiđro
32 2
64 2
2 /H
SO
d (lần)
16 2
32 2
2 /H
O
14 2
28 2
2 /H
N
22 2
44 2
2 /H
CO
d (lần)
2
16 2
4 /H
CH
b Những khí: SO2, O2, CO2 nặng hơn không khí
2 , 2 29
64
/
2 KK
SO
1 , 1 29
32
/
2 KK
O
1 , 5
29
44
/
2 KK
CO
b Những khí N2, CH4 nhẹ hơn không khí
29
28
/
2 KK
N
d (lần)
0 , 55
29
16
/
4 KK
CH
2 Viết phương trình hóa học của hiđro với các oxit kim loại sau:
Trang 2a) Sắt ( II, III) oxit; b) Bạc (I) oxit; c) Crom(III) oxit Trong những phản ứng trên, chất nào là chất khử? Chất nào là chất oxi hóa?
Giải a) Fe3O4 + 4 H2 t O 3Fe + 4H2O
Chất oxi hóa Chất khử
b) Ag2O + H2 t O 2 Ag + H2O
Chất oxi hóa Chất khử
c) Cr2O3 + 3 H2 t O 2Cr + 3H2O
Chất oxi hóa Chất khử
3 Khử hoàn toàn 50 gam hỗn hợp đồng (II) oxit và sắt (III) oxit bằng
hiđro Tính thể tích khí hiđro cần dùng (đktc), biết rằng trong hỗn hợp sắt (III) oxit chiếm
80% về khối lượng
Giải
Khối lượng của sắt (III) oxit có trong 50 gam hỗn hợp ban đầu là:
m Fe O 40gam
100
80 50 3
2 n Fe O 0 , 25mol
160
40 3
2
Khối lượng của CuO trong hỗn hợp:
mCuO = 50 - 40 = 10 (gam) nCuO = 0 , 125mol
80
10
Các phản ứng xảy ra:
CuO + H2 t O Cu + H2O (1)
Tỷ lệ: 1 1 1 1
0,125 0,125
Fe2O3 + 3 H2 t O 2 Fe + 3 H2O
Tỷ lệ: 1 3 2 3
0,25 3 x 0,25 mol
Tổng số mol hiđro cần dùng là: 0,125 + 3 x 0,25 = 0,875 (mol)
Thể tích của H2 (đktc) là: 0,875 x 22,4 = 19,6 ( lit)
Trang 34 Cho 8,4 gam sắt tác dụng với một lượng dung dịch HCl vừa đủ Dẫn toàn
bộ lượng khí sinh ra qua 16 gam đồng (II) oxit nóng
a) Tính thể tích khí hiđro sinh ra (đktc)
b) Tính khối lượng kim loại đồng thu được sau phản ứng
Giải a) nFe= 0 , 15
56
4 , 8
(mol) Phương trình phản ứng: Fe + HCl FeCl2 + H2 (1)
Tỷ lệ: 1 1
0,15 0,15
Vậy: 0 , 15 22 , 4 3 , 36
2 x
V H (lít)
b) nCuO = 0 , 2
80
16
(mol) Phương trình phản ứng: CuO + H2 t O Cu + H2O (2)
Tỷ lệ: 1 1 1
0,2 0,15
Theo phương trình (2) ta nhận thấy nCuO dư, như vậy khí H2 không khử hết CuO Do đó tính khối lượng Cu được tạo thành theo H2
nCu= n H 0 , 15mol
2 mCu sinh ra = 0,15 x 64 = 9,6 (gam)
5 Cho các chất sau: Fe, CO, Al, CO2, H2, Al2O3,
Hãy điền các chất trên với các số hạng thích hợp vào các phương trình phản ứng sau:
a) Fe2O3 + t O 2 Fe + 3 H2O
b) 3CO + Fe2O3 t O + 3 CO2
c) C + 2 H2O t O + 2 H2
d) + 3 CuO t O 3 Cu + Al2O3
e) 2Al + Fe2O3 t O 2 Fe +
f) C + t O 2 CO
Trang 4Giải a) Fe2O3 + 3 H2 t O 2 Fe + 3 H2O
b) 3CO + Fe2O3 t O 2Fe + 3 CO2
c) C + 2H2O t O CO2 + 2 H2
d) 2Al + 3 CuO t O 3 Cu + Al2O3
e) 2Al + Fe2O3 t O 2 Fe + Al2O3
f) C + CO2 t O 2 CO
6 Hãy lập các 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 các phản ứng trên, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử?
Xác định chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử
Giải
Sự khử Fe2O3
a) Fe2O3 + 2Al t0 2Fe + Al2O3
Chất oxi hóa Chất khử Sự oxi hóa Al
Sự oxi hóa Al
Sự khử Al2O3
b) 2Al2O3 + 9C t0 Al4C3 + 6CO
Chất oxi hóa Chất khử
Sự oxi hóa cacbon
Sự oxi hóa H2S
c) 2H2S + O2 t0 SO2 + H2O
Chất khử Chất oxi hóa
Sự khử O2
Trang 5Các phản ứng sau không phải là phản ứng oxi hóa- khử
d) Cu(OH)2 t O CuO + H2O
e) Na2O + CO2 t O Na2CO3
7 Cần điều chế 33,6 gam sắt bằng cách khử Fe3O4 bằng khí CO
a) Viết các phương trình phản ứng
b) Tính khối lượng Fe3O4 cần dùng
c) Tính thể tích khí CO đã dùng (đktc)
Giải
Số mol sắt cần điều chế là: 0 , 6
56
6 , 33
Fe
Phương trình phản ứng: Fe3O4 + 4 CO t O 3 Fe + 4
CO2
Tỷ lệ : 1 4 3
? ? 0,6
Số mol Fe2O3 = nFe = 0,6 mol
Khối lượng Fe3O4 cần dùng là: 0,6 x 232 = 139, 2 (gam)
Số mol CO cần dùng là: 0 , 8
3
4 6 , 0
Thể tích CO là: VCO = 0,8 x 22,4 = 17,92 (lít)
8 Xác định công thức phân tử của CuxOy, biết tỉ lệ khối lượng giữa đồng
và oxi trong oxit là 4 : 1 Viết phương trình phản ứng điều chế đồng
và đồng sunfat từ CuxOy (các hóa chất khác tự chọn)
Giải
Từ CuxOy mCu = 64x; mO = 16y
1 64
16 4 1
4 16
64
x
x y
x y
x
Do x, y phảI là tối giản x = y = 1
Vậy công thức phân tử của oxit là CuO
Phương trình phản ứng điều chế Cu: CuO + H2 t O Cu + H2O
Trang 6Phương trình phản ứng điều chế CuSO4: CuO + H2SO4 CuSO4 +
H2O
9 Cho 5,1 gam hỗn hợp Al và Mg vào dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 5,6 lít khí H2 (đktc) Tính khối lượng mỗi kim loại ban đầu Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn
Giải Cách 1: 0 , 25
4 , 22
6 , 5
2
H
Gọi a là số mol H2 được sinh ra do Al tác dụng với H2SO4
thì (0,25 – a) là số mol H2 được sinh ra do Mg tác dụng với H2SO4
Ta có phương trình phản ứng: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
Tỷ lệ: 2 3 3
3
2a
a
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2)
Tỷ lệ: 1 1 (0,25 –a) (0,25-a)
Theo đề bài thì:
3
2a
x 27 + (0,25 –a) x 24 = 5,1 (gam)
Giải ra ta có a = 0,15 (mol) mAl = 27 2 , 7
3
12 , 0 2
x x
(gam) mMg = (0,25 - 0,15) x 24 = 2,4 (gam)
Cách 2: Gọi a là số mol Al và b là số mol của Mg trong hỗn hợp ban đầu
Phương trình phản ứng:
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 (1)
Tỷ lệ: 2 3
Trang 7a
2
3a
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (2)
Tỷ lệ: 1 1
b b
Theo đề bài cho và kết hợp với phương trình 1 và 2 ta có hệ phương trình sau:
25 , 0 2
3
1 , 5 24 27
b a
b a
Giải ra ta có : a = b = 0,1 mol;
mAl = 0,1 x27 = 2,7 (gam)
mMg = 0,1 x 24 = 2,4 (gam)
10 Cho lá sắt có khối lượng 50 gam vào dung dịch CuSO4 Sau một thời gian, nhấc lá sắt ra thì khối lượng lá sắt là 51 gam Tính số mol muối sắt tạo thành sau phản ứng, biết rằng tất cả đồng sinh ra bám trên lá sắt
Giải Cách 1: Gọi khối lượng lá sắt đã phản ứng là x gam
Phương trình phản ứng : Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
56g 1mol 64 g
x g y mol
g
x
56
64
Khối lượng sắt còn lại là: (50 – x) gam Theo đề bài cho ta lập được
phương trình: 51 =
56
64x
+ (50-x) Giải ra ta được: x = 7 gam
Số mol của muối sắt tạo thành sau phản ứng là: