Đề bài
Trả lời câu hỏi - Tại sao hỗn hợp khí hiđro và khí oxi khi cháy lại gây ra tiếng nổ? - Nếu đốt cháy dòng khí hiđro ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí oxi hay không khí, sẽ không gây ra tiếng nổ mạnh. Vì sao?
- Làm thế nào để biết dòng khí hiđro sinh ra là tinh khiết?
Lời giải chi tiết
- Hỗn hợp khí hiđro và oxi cháy lại gây ra tiếng nổ vì: Hỗn hợp khí này cháy rất nhanh và tỏa nhiều nhiệt. Nhiệt này làm thể tích hơi nước sau phản ứng tăng lên đột ngột nhiều lần, do đó làm chấn động mạnh không khí, gây ra tiếng nổ. - Nếu đốt cháy dòng khí hiđro ngay ở đầu ống dẫn khí, dù ở trong lọ khí oxi hay không khí sẽ không gây ra tiếng nổ mạnh vì tỉ lệ thể tích của hiđro và oxi khác 2:1. Khi tỉ lệ thể tích của hiđro và oxi = 2:1 thì hỗn hợp sẽ nổ mạnh nhất.
- Để biết dòng khí hiđro sinh ra là tinh khiết thì: thu hiđro vào ống nghiệm nhỏ , rồi đốt ở miệng ống nghiệm. Nếu hiđro là tinh khiết thì chỉ nghe tiếng nổ nhỏ, nếu hiđro có lẫn oxi [hoặc không khí] thì có tiếng nổ mạnh.
Loigiaihay.com
1. THÍ NGHIỆM 1
Điều chế khí hiđro từ axit clohiđric $HCl,$ kẽm. Đốt cháy khí hiđro trong không khí:
Cho vào ống nghiệm 3ml dung dịch axit clohiđric $HCl$ và 3 - 4 hạt kẽm $Zn.$ Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua. Sau khi thử độ tinh khiết, khẳng định dòng khí hiđro không có lẫn oxi [hoặc chờ khoảng 1 phút cho khí hiđro đẩy hết không khí ra khỏi ống nghiệm], sau đó đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí. Nhận xét các hiện tượng.
Kết quả của thí nghiệm 1:
- Có bọt khí thoát ra từ mặt viên kẽm, mảnh kẽm tan dần.
- Đốt khí thoát ra từ đầu ống nghiệm, khí cháy trong không khí với ngọn lửa xanh mờ [khí $H_{2}$].
- Phương trình hóa học:
$Zn\,\, + \,\,2\,HCl\,\, \longrightarrow \,\,ZnCl_{2}\,\, + \,\,H_{2}\,\uparrow$
$2\,H_{2}\,\, + \,\,O_{2}\,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\,2\,H_{2}O$
2. THÍ NGHIỆM 2
Thu khí hiđro bằng cách đẩy không khí:
Úp một ống nghiệm lên đầu ống dẫn khí hiđro sinh ra. Sau một phút, giữ cho ống nghiệm đứng thẳng và miệng ống úp xuống dưới, đưa miệng ống nghiệm vào gần sát ngọn lửa đèn cồn. Quan sát, nhận xét hiện tượng.
Kết quả của thí nghiệm 2:
- Khí hiđro sinh ra theo ống dẫn khí thoát vào ống nghiệm úp ngược, đẩy không khí ra và chiếm chỗ trong ống nghiệm.
- Đưa ống nghiệm úp ngược chứa khí hiđro lại gần ngọn lửa đèn cồn: nếu hiđro tinh khiết thì chỉ nghe tiếng nổ nhỏ.
3. THÍ NGHIỆM 3
Hiđro khử đồng [II] oxit:
Cho vào ống nghiệm khoảng 10ml dung dịch axit clohiđdric loãng và 4 – 5 viên kẽm. Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có ống dẫn thủy tinh xuyên qua, ở đầu ống thủy tinh này được uốn gấp khúc chữ V có chứa một ít bột đồng [II] oxit $CuO.$ Sau khi khẳng định dòng khí hiđro không có lẫn oxi, dùng đèn cồn hơ nóng đều ống thủy tinh, sau đó đun nóng mạnh ở chỗ có $CuO.$ Nhận xét màu chất tạo thành, giải thích.
Kết quả của thí nghiệm 3:
- $CuO$ từ màu đen chuyển dần thành màu đỏ [đồng kim loại] đồng thời có hơi nước thoát ra.
- Phương trình hóa học:
$H_{2}\,\, + \,\,CuO\,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\,Cu\,\, + \,\,H_{2}O$
$\Longrightarrow $ Khí hiđro đã chiếm nguyên tố oxi trong hợp chất $CuO.$
$\Longrightarrow $ Hiđro có tính khử.
Page 2
SureLRN
Nội dung bài thực hành 5 điều chế – thu khí hiđro và thử tính chất khí của khí hiđro chương 5 hóa học lớp 8. Giúp các bạn nắm vững nguyên tắc điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm, tính chất vật lý [nhẹ nhất, ít tan trong nước], tính chất hóa học của hidro [tính khử]. Rèn luyện kỹ năng lắp rắp dụng cụ thí nghiệm, điều chế và thu khí hidro vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí, kỹ năng nhận ra khí hidro, biết kiểm tra độ tinh khiết của khí hidro, biết tiến hành thí nghiệm với hidro, khả năng quan xát, nhận xét, viết PTHH.
Cũng cố kiến thức về nguyên tắc điều chế khí hiđro trong phòng thí nghiệm, tính chất vật lí và tính chất hóa học của hiđro; Đồng thời rèn luyện kĩ năng lắp ráp dụng cụ thí nghiệm điều chế và thu khí hiđro vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khi và đẩy nước.
1. Thí nghiệm 1: Điều chế khí hiđro từ axit clohiđric, kẽm. Đốt cháy khí hiđro trong không khí.
– Nêu nguyên tắc đều chế hiđro trong phòng thí nghiệm.
– Nêu dụng cụ, hóa chất cần dùng cho thí nghiệm đó.
» Tiến hành thí nghiệm:
– Nguyên tác điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm: cho axit [HCl hoặc \[\]\[H_2SO_4\] loãng] tác dụng với kim loại kẽm [hoặc sắt, nhôm].
– Dụng cụ: 1 ống nghiệm, nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn đầu.
– Hóa chất: Zn [hạt], dung dịch HCl.
» Thao tác: cho vào ống nghiệm 3ml dung dịch clohiđric và 3-4 hạt kẽm. Đậy bằng nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn đầu → chờ khoảng 30s cho không khí trong ống bị đẩy hết ra ngoài → đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí.
» Nêu hiện tượng quan sát được:
– Có bọt khí thoát ra trên bề mặt hạt kẽm rồi thoát ra khỏi chất lỏng, miếng kẽm tan dần.
– Đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí thấy thoát ra cháy cho ngọn lửa màu xanh nhạt → khí hiđro.
» PTHH xảy ra:
\[Zn + 2HCl → ZnCl_2 + H_2↑\]
\[2H_2 + O_2 \xrightarrow{t^0} 2H_2O\]
2. Thí nghiệm 2: Thu khí hiđro bằng cách đẩy không khí:
– Có mấy cách thu khí?
Trả lời: Có 2 cách thu khí: đẩy không khí và đẩy nước.
– Dụng cụ: 2 ống nghiệm, nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn đầu, đèn cồn.
– Hóa chất: Zn [hạt], dung dịch HCl.
» Thao tác: Như thí nghiệm 1, úp ống nghiệm thứ hai lên đầu ống dẫn khí hiđro sinh ra để thu khí trong khoảng 1 phút. Sau đó, giữ nguyên tư thế ống nghiệm, đưa miệng ống nghiệm vào gần sát ngọn lửa đèn cồn.
» Nếu hiện tượng quan sát được: có tiếng nổ nhỏ phát ra do hiđro thu được chưa tinh khiết.
» Ciết PTHH xảy ra:
\[2H_2 + O_2 \xrightarrow{t^0} H_2O\]
3. Thí nghiệm 3: Hiđro khử đồng [II] oxit
– Dụng cụ: 2 ống nghiệm, nút cao su có ống dẫn khí, đèn cồn.
– Hóa chất: Zn [hạt], dung dịch HCl, CuO [bột]
» Thao tác: như thí nghiệm một [10ml dung dịch HCl và 5 hạt kẽm], dẫn khí hiđro thu được vào ống nghiệm thứ hai đựng CuO [lượng bằng hạt ngô được dàn đều đã được nung nóng] → nung tiếp ống nghiệm thứ 2.
» Nếu hiện tượng quan sát được: [màu chất rắn trong ống nghiệm thứ 2 trước và sau phản ứng, chất xuất hiện trên thành ống nghiệm thứ 2…]
– CuO [bột màu đen] sau phản ứng chuyển sang màu đỏ.
– Có hơi nước xuất hiện trên thành ống nghiệm thứ 2.
PTHH xảy ra: \[H_2 + CuO → Cu + H_2O\]
| STT | Tên Thí Nghiệm | Hóa Chất – Dụng Cụ | Cách tiến hành thí nghiệm | Hiện tượng, giải thích – Viết PTHH |
| 1 | Điều chế Hiđro từ axit clohiđric và Kẽm. Đốt cháy khí hiđro trong không khí. | – Giá ống nghiệm, ống nghiệm, nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua, đèn cồn, diêm. – Dung dịch HCl, Zn viên. |
Cho vào ống nghiệm 3-4 viên kẽm, cho tiếp vào ống nghiệm 2ml dd HCl. Đậy ống nghiệm. Sau đó đưa que đóm vào đầu ống dẫn khí. | – Có bọt khí thoát ra trên bề mặt hạt kẽm rồi thoát ra khỏi chất lỏng, miếng kẽm tan dần.
– Đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí thấy khí thoát ra cháy cho ngọn lửa màu xanh nhạt → khí hiđro.
PTHH: \[Zn + 2HCl → ZnCl_2 + H_2\] |
| 2 | Thu khí hiđro bằng cách đẩy không khí. | – Giá ống nghiệm, ống nghiệm, nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua, đèn cồn, diêm. – Dung dịch HCl, Zn viên. |
Úp một ống nghiệm sạch lên đầu ống dẫn khí hiđro sinh ra. Giữ cho ống nghiệm đứng thẳng, miệng ống úp xuống dưới, đưa miệng ống nghiệm lại gần sát ngọn lửa đèn cồn. | – Có tiếng nổ nhỏ phát ra do hiđro thu được chưa tinh khiết.
– PTHH xảy ra: \[2H_2 + O_2 \xrightarrow{t^0} 2H_2O\] |
| 3 | Hiđro khử Đồng [II] ôxit. | – Giỏ ống nghiệm, ống nghiệm, ống dẫn thuỷ tinh chữ Z, giỏ sắt, đốn cồn, diờm – Dung dịch HCl, Zn ,CuO |
Lắp vào đầu ống dẫn khí hiđro sinh ra một ống dẫn thuỷ tinh hình chữ Z có chứa một lượng nhỏ CuO, tiếp đó đun nóng ở chỗ có CuO bằng ngọn lửa đèn cồn. | – CuO [bột màu đen] sau phản ứng chuyển sang màu đỏ.
– Có hơi nước xuất hiện trên thành ống nghiệm Z.
PTHH xảy ra: \[H_2 + CuO → Cu + H_2O\] |
Trên là tường trình bài 35 bài thực hành 5 điều chế – thu khí hiđro và thử tính chất của khí hiđro chương 5 hóa học lớp 8. Giúp các bạn biết được mục đích và các bước tiến hành, kĩ thuật thực hiện một số thí nghiệm cụ thể.