Bài 33. Điều chế khí hiđro - Phản ứng thế_13561014_20230518_034517

Mẹo nhớ Hóa trị 
[Hóa trị 1] 
Nam Ca Hát Bố Phú Cho 1 Đồng Bạc 
Na K H Br F Cl Cu Ag 
S Pb Fe Ca Mn Mg Ba O Hg Cu Ag 
Sao Chị Sắt Cả Gan Mang Bán Ông Ngân 2 Đ ồng Bạc 
[Hóa trị 2] 
B N Fe Al P 
Ba Nàng Sắt Ăn Phở 
[Hóa trị 3] 
Hãy chọn công thức hóa học phù hợp với hóa trị của nitơ có hóa trị IV trong số các công thức cho sau đây: 
 A. NO 
 B. N 2 O 
 C. N 2 O 3 
 D. NO 2 
o 
Lập công thức hóa học của các hợp chất sau : 
a) H và S 
b ) Al và O 
c ) Cu và (OH ) 
d ) K và Cl 
e ) Fe và (NO 3 ) 
f ) Ca và (PO 4 ) 
g ) Al và (SO 4 ) 
ĐIỀU CHẾ HIĐRO 
ĐIỀU CHẾ KHÍ HIDRO 
TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 
Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí H idro bằng cách cho axit (HCl, H 2 SO 4 loãng, ) tác dụng với kim loại (Zn, Fe, Al, ). 
Một số phản ứng điều chế khí H 2 trong phòng thí nghiệm : 
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 
Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 
2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 
Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 
Cách thu 
Đẩy nước 
Đẩy không khí 
ĐIỀU CHẾ KHÍ HIDRO TRONG CÔNG NGHIỆP 
Trong công nghiệp, những phương pháp điều chế khí hidro là: 
- Điện phân nước 
- Dùng than khử oxi của H 2 O trong lò khí than 
- Điều chế từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ 
2H 2 O 2H 2 + O 2 
đp 
DÙNG THAN KHỬ OXI CỦA H 2 O 
TRONG LÒ KHÍ THAN 
C + H 2 O → CO + H 2 
ĐIỀU CHẾ HIĐRO TỪ 
 KHÍ TỰ NHIÊN, KHÍ DẦU MỎ 
Ở Việt Nam, Hidro chủ yếu được sản xuất và tiêu thụ trong các nhà máy chế biến dầu khí (lọc dầu, đạm). 
Hydro được sản xuất từ các phân xưởng CCR (Continuous Catalyst Regeneration) công nghệ tái sinh liên tục: đay là công nghệ để sản xuất ra Xăng refomate, LPG(Liquefied petroleum gas-Khí dầu mỏ hóa lỏng) chưa ổn định và dòng khí H 2 kỹ thuật có độ tinh khiết cao. 
hoặc quá trình steam reforming: Chuyển đổi hơi nước (CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2 (ở 1000°C) 
LUYỆN TẬP 
Viết các PTHH xảy ra trong c á c trường hợp sau: 
1) Sắt + dung dịch HCl. 
2) Nhôm + dung dịch HCl 
1) Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2  
2) 2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2  
Những phản ứng hóa học nào dưới đây có thể được dùng để điều chế hiđro trong phòng thi nghiệm? 
a) Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 . 
b) 2H 2 O → 2H 2 + O 2 . 
c) 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 . 
LUYỆN TẬP 
A & C 
Khi thu khí oxi vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí phải để vị trí ống nghiệm như thế nào? Vì sao? Đối với khí hiđro, có làm thế được không? Vì sao? 
LUYỆN TẬP 
Vì khí O 2 (M =32) nặng hơn không khí (M=29) nên khi thu khí oxi ta có thể để ống nghiệm nghiêng hoặc để đứng . 
C òn khí H 2 nhẹ hơn không khí nên khi thu khí phải úp ngược ống nghiệm không được để đứng ống nghiệm. 
Các cách phổ biến để điều chế Hidro trong công nghiệp: 
A. Từ khí than 
B. Từ khí thiên nhiên, dầu mỏ 
C. Điện phân nước 
D. Tất cả đều đúng 
LUYỆN TẬP 
PHẢN ỨNG THẾ 
Trong các phản ứng sau, nguyên tử Fe, Zn đã thay thế nguyên tử nào của axit và CuSO 4 ? Các phản ứng trên có điểm gì giống nhau? 
a) Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2  
b) Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2  
c) Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu 
a) Zn + 2 H Cl Zn Cl 2 + H 2  
b) Fe + 2 H Cl Fe Cl 2 + H 2  
c) Fe + Cu SO 4 Fe SO 4 + Cu 
Giống nhau: 
-Đơn chất tác dụng hợp chất 
-Nguyên tử đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất 
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: 
Zn 
+ 
2HCl 
→ 
ZnCl 2 
+ 
H 2 
(đơn chất) 
(hợp chất) 
(hợp chất) 
(đơn chất) 
Nhận xét: Nguyên tử Zn đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất HCl . 
LUYỆN TẬP 
Lập phương trình h óa học của c á c sơ đồ phản ứng cho sau đ â y v à cho biết phản ứng n ào d ùn g để điều chế H idro trong ph ò ng thí nghiệm v à phản ứng n à o thuộc loại phản ứng thế? 
a ) Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 
b ) KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 
c) Fe + CuCl 2 FeCl 2 + Cu 
t o 
2 
Phản ứng dùng để điều chế hidro trong phòng thí nghiệm là phản ứng a . 
Phản ứng a và c thuộc loại phản ứng thế . 
Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch axit clohiđric HCl và axit sunfuric H 2 SO 4 loãng: 
a. Viết phương trình hóa học có thể điều chế hiđro; 
b. Phải dùng bao nhiêu gam kẽm, bao nhiêu gam sắt để điều chế được 2,24 lít khí hiđro (ở đktc)? 
LUYỆN TẬP 
LUYỆN TẬP 
Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng thế? 
a. 2Mg + O 2 2MgO 
b. KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 
c. Fe +CuCl 2 FeCl 2 +Cu 
d. Mg(OH) 2 MgO + H 2 O 
e . Fe 2 O 3 + H 2 Fe +H 2 O 
f. Cu + AgNO 3 → Ag + Cu(NO 3 ) 2 
Phản ứng thế là: c ; e ; f vì các nguyên tử của đơn chất ( Fe , H 2 , Cu ) đã thay thế nguyên tử của 1 nguyên tố trong hợp chất ( CuCl 2 ; Fe 2 O 3 ; AgNO 3 ). 
LUYỆN TẬP 
Để nhận biết Hidro ta dùng: 
A. Que đóm đang cháy 
B. Oxi 
C. Fe 
D. Quỳ tím 
Tại sao? 
Khi đưa que đóm vào lọ đựng khí Hiđro thì que đóm sẽ cháy và có tiếng nổ nhỏ 
PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ 
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa trong đó xảy ra đồng thời sự oxi oxi hóa và sự khử 。 
Sự khử là sự tách oxi khỏi một chất 
Sự khử là gì? 
Sự oxi hóa là gì? 
Sự oxi hóa là sự tác dụng của oxi với một chất 
CuO + H 2 Cu + H 2 O 
Chất khử H 2 chiếm oxi của CuO 
Zn + O 2 ZnO 
Chất khử: là chất chiếm oxi của chất khác 
Chất oxi hóa: chất nhường oxi cho ch ấ t khác . 
3H 2 + Fe 2 O 3 2Fe + 3H 2 O 
 + H 2 là chất khử 
 + Fe 2 O 3 là chất oxi hóa 
VÍ DỤ 
Fe 2 O 3 + 3CO 3CO 2 + 2Fe 
Chất oxi hóa Fe 2 O 3 nhường oxi cho chất CO 
Chất khử CO nhận oxi từ chất Fe 2 O 3 
F 3 O 4 + 4H 2 4H 2 O + 3Fe 
Chất oxi hóa Fe 3 O 4 nhường oxi cho chất H 2 
Chất khử H 2 nhận oxi từ chất Fe 3 O 4 
CO 2 + 2Mg 2MgO + C 
Chất oxi hóa CO 2 nhường oxi cho chất Mg 
Chất khử Mg nhận oxi từ chất CO 2 
Chọn đáp án đúng ： 
A. Sự tách Oxi khỏi hợp chất được gọi là sự oxi hóa 
B. Sự tác dụng của oxi với một chất gọi là sự khử 
C. Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác 
D. Chất oxi hóa là chất chiếm oxi của chất khác 
LUYỆN TẬP 
Phản ứng nào không phải phản ứng oxi hóa – khử: 
A. 4Na + O 2 2Na 2 O 
B. Cl 2 + 2KBr → 2KCl + Br 2 
C. NH 3 + HCl → NH 4 Cl 
D. 2NaOH + Cl 2 → NaCl + NaClO + H 2 O 
LUYỆN TẬP 
Cho các phản ứng sau, những phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử 
S + O 2 SO 2 (1) 
CaCO 3 CaO + CO 2 (2) 
CH 4 + 3O 2 CO 2 + 2H 2 O (3) 
NH 3 + HCl → NH 4 Cl (4) 
A.(1) & (2) 
B.(2) & (3) 
C.(1) & (3) 
D.(3) & (4) 
LUYỆN TẬP 
LUYỆN TẬP 
Chọn đáp án sai: 
A. Sự khử và oxi hóa là 2 quá trình giống nhau 
B. Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác 
C. Chất oxi hóa là chất chiếm oxi của chất khác 
D. Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử