Khí điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm bằng cách cho lá kẽm

Nêu phương pháp điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm? Viết phương trình phản ứng minh họa

Câu hỏi : Nêu phương pháp điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm? Viết phương trình phản ứng minh họa.

Trả lời:

- Trong phòng thí nghiệm, khí hiđro được điều chế bằng cách cho axit (HCl hoặc H2SO4 loãng) tác dụng với kim loại kẽm (hoặc sắt, nhôm).

- Một số phương trình hóa học minh họa:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Xem thêm các câu hỏi thường gặp môn Hóa học lớp 8 hay và chi tiết khác:

Giới thiệu kênh Youtube Tôi

1. Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm

a. Hóa chất

Hóa chất để điều chế khí hiđro bao gồm: dung dịch axitHClhoặcH2SO4loãng;kim loại hoạt động trung bình nhưZn, Fe, Al,…

b. Dụng cụ

Phễu có khóa, lọ thủy tinh miệng hẹp, ống nghiệm, ống dẫn khí, chậu thủy tinh, nút cao su.

2. Thí nghiệm

Thí nghiệm:Cho một mảnh kẽm vào ống nghiệm rồi thêm 2-3ml dung dịch axit clohidric HCl vào đó. Quan sát hiện tượng.

Hiện tượng:

Các bọt khí xuất hiện trên bề mặt mảnh kẽm rồi bay lên, mảnh kẽm tan dần.

Thu lấy khí thoátvào ống nghiệm rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn thấy có tiếng nổ nhỏ.

Để nhận biết khí hidro, ta đốt khí thu được, hidro cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt.

Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2+ H2↑

Có thể thay Zn bằng Fe hoặc Al, dung dịch axit HCl bằng dung dịch H2SO4loãng.

Để điều chế một lượng hidro lớn hơn ta tiến hành thí nghiệm với cách lắp ráp dụng cụ nhưhình 1.

Đổ dung dịch axit clohidric loãng vào phễu. Mở khóa cho axit chảy từ từ xuống lọ và phản ứng với kẽm.

*Lưu ý khi điều chế khí Hiđro:

- Lắp nút cao su phải lắp kín, tránh trường hợp lượng khí hidro thoát ra ngoài làm cho lượng khí Hidro thu được ở ống nghiệm ít.

-Không để lẫn không khí ở cuối ống nghiệm đựng nước khi úp ống thu khí, tránh trường hợp không thu được hiđro tinh khiết.

1.Tính chất vật lí và hóa học của hidro

-Hidro được biết đến là khí nhẹ nhất trong các loại khí, thường gặp trong bóng bay, khinh khí cầu hay đèn xì hidro. Ngoài ra hidro còn được sử dụng trong rất nhiều hợp chất hóa học khác...

Giới thiệu về hidro

-Hidro là một nguyên tố hóa học phi kim có số hiệu nguyên tử là 1 và nguyên tử khối cũng bằng 1. Cấu hình electron là1s1,thuộcchu kì 1,nhóm IA.

Tính chất vật lí của hidro

-Ở điều kiện thường hidro tồn tại ở dạng phân tửH2gồm hai nguyên tử hidro. KhíH2nhẹ hơn không khí 14,5 lần (229), không màu, không mùi, ít tan trong nước, dễ cháy tạo thành hơi nước, có nhiệt độ sôi -252,87 °C và nhiệt độ nóng chảy -259,14 °C…

-Khí hydro nhẹ nên trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng ở gần mặt đất, do đó khí hydro tồn tại chủ yếu trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất. Còn lại hidro chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất.

I. ĐIỀU CHẾ KHÍ HIĐRO

1. Trong phòng thí nghiệm

Thí nghiệm: Cho một mảnh kẽm vào ống nghiệm rồi thêm 2-3ml dung dịch axit clohidric HCl vào đó. Quan sát hiện tượng.

Hiện tượng:

Các bọt khí xuất hiện trên bề mặt mảnh kẽm rồi bay lên, mảnh kẽm tan dần.

Thu lấy khí thoátvào ống nghiệm rồi đưa vào ngọn lửa đèn cồn thấy có tiếng nổ nhỏ.

Để nhận biết khí hidro, ta đốt khí thu được, hidro cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt.

Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl2+ H2↑

Có thể thay Zn bằng Fe hoặc Al, dung dịch axit HCl bằng dung dịch H2SO4loãng.

Để điều chế một lượng hidro lớn hơn ta tiến hành thí nghiệm với cách lắp ráp dụng cụ như hình 1.

Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm thu khí hidro bằng phương pháp đẩy nước (a) và đẩy không khí (b)

Đổ dung dịch axit clohidric loãng vào phễu. Mở khóa cho axit chảy từ từ xuống lọ và phản ứng với kẽm.

2. Trong công nghiệp

• Từ trước năm 1940 hầu hết sản lượng hidro trên thế giới được sản xuất từ than hoặc than cốc,người ta cho hơi nước qua than nung đỏ ở 1000oC.Tuy nhiên, đến năm 1970 người ta không còn sử dụng phương pháp này để điều chế hidro màthay vào đó một lượng lớn khí hidro được tạo ra từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hay từ quá trình điện phân nước.

• Hiện nay trong công nghiệp người ta điều chế khí hidro bằng cách điện phân nước.
• Điên phân nước là quá trình tách nước thành các khícơ bản của nguyên tốtạo lênnó là H2bằng dòng điện.

2H2O

Nước bị điện phân ở cả hai điện cực, khí hidro được sinh ra ở cực âm. Ta thấy, lượng nước ở cực âm bị điện phân thành hidro nhiều gấp đôi so với lượng nước bị điện phân ở cực dương, chứng tỏkhí thể tích khí hidro thu được nhiều gấp hai lần khí oxi đúng theo tỉ lệ phương trình điện phân.