CHƯƠNG 5: HIĐRO – NƯỚC
Chủ đề Hiđro
(Tiết 49. ĐIỀU CHẾ HIĐRO – PHẢN ỨNG THẾ)
HIĐRO
Hàn cắt kim loại
Sản xuất axit HCl
Sản xuất nhiên liệu
Sản xuất NH3
Khử oxi của 1 số oxit KL
Nạp vào khí cầu
Đặt vấn đề: Hiđro là nguồn nhiên liệu sạch và có rất nhiều ứng dụng khác
Vậy làm thế nào để điều chế Hiđro???
TIẾT 49 - BÀI 33: ĐIỀU CHẾ HIĐRO.
PHẢN ỨNG THẾ
I. Điều chế khí Hiđro
1. Trong phòng thí nghiệm
a. Thí nghiệm
HÓA CHẤT
dd HCl
Kẽm viên
DỤNG CỤ
Tấm kính
Đèn cồn
Công tơ hút
ống nghiệm
Kẹp gỗ
Giá thí nghiệm
CÁC BƯỚC LÀM THÍ NGHIỆM
B1: Cho 3 viên kẽm vào ống nghiệm chứa 2 ml axit HCl.

B2: Đậy nút ống nghiệm bằng nút cao su có cắm ống
dẫn khí.

B3: Thử khí Hiđro tinh khiết.

B4: Cho que đóm còn tàn đỏ vào đầu ống dẫn khí.

B5: Cho que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí.

B6: Nhỏ dung dịch lên mặt kính đồng hồ và cô cạn.
Bước 1 :Cho 2-3 ml dd axitclohiđrit vào ống nghiệm chứa 2-3 hạt kẽm
dung dịch HCl
Kẽm
Bước 2 : Đậy ống nghiệm bằng nút cao su có ống dẫn khí xuyên qua (chờ khoảng 1 phút )đưa que đóm có tàn đỏ vào ống dẫn khí nhận xét .
Bước 3 : Đưa que đóm đang cháy vào đầu ống dẫn khí quan sát hiện tượng ?
Bước 4 : Nhỏ 1 giọt dung dịch lên tấm kính và cô cạn
- Có bọt khí xuất hiện, viên kẽm tan dần.
- Khi tiếng nổ nhỏ dần hoặc không còn nghe thấy tiếng nổ.
- Khí thoát ra không làm than hồng bùng cháy.
- Khí thoát ra sẽ cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh mờ đó là khí H2
- Thu được chất rắn màu trắng đó là ZnCl2.
BÀI 33: ĐIỀU CHẾ HIĐRO.
PHẢN ỨNG THẾ
I. Điều chế khí Hiđro
1. Trong phòng thí nghiệm
a. Thí nghiệm
b. Nhận xét
*Khí thoát ra không làm than
hồng cháy → không phải khí oxi
*Khí cháy trong không khí với
ngọn lửa màu xanh nhạt
→ khí hiđro
* Cô cạn dung dịch thu được chất
rắn màu trắng đó là ZnCl2
*PTHH:

c. Cách thu khí H2
Đẩy nước
Đẩy không khí
1. Khí hiđro được thu bằng những cách nào?
2. Vì sao có thể thu khí hiđro bằng cách đẩy nước?
3. Thu khí hiđro bằng cách đẩy không khí nên đặt bình thu (ống nghiệm) như thế nào? Vì sao?




Khí hiđro được thu bằng những cách nào?

2. Vì sao có thể thu khí hiđro bằng cách đẩy nước?

3. Thu khí hiđro bằng cách đẩy không khí nên đặt bình thu (ống nghiệm) như thế nào? Vì sao?




Khí hiđro được thu bằng cách đẩy nước và đẩy không khí
Vì khí hiđro tan rất ít trong nước
Thu khí hiđro bằng cách đẩy không khí, ta phải đặt ngược bình (úp ống nghiệm) vì khí hiđro nhẹ hơn không khí.
BÀI 33: ĐIỀU CHẾ HIĐRO.
PHẢN ỨNG THẾ
I. Điều chế khí Hiđro
1. Trong phòng thí nghiệm
a. Thí nghiệm
b. Nhận xét
*Khí thoát ra không làm than
hồng cháy → không phải khí oxi
*Khí cháy trong không khí với
ngọn lửa màu xanh nhạt
→ khí hiđro
* Cô cạn dung dịch thu được chất
rắn màu trắng đó là ZnCl2
*PTHH:
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ↑
c. Cách thu khí H2
- Đẩy nước
- Đẩy không khí
Hãy so sánh cách thu khí Oxi và Hiđro?
Phương pháp đẩy nước
Ít tan trong nước
Hãy so sánh cách thu khí Oxi và Hiđro?
Phương pháp đẩy không khí
Đặt đứng bình (do O2 nặng hơn không khí)
Đặt úp bình (do H2 nhẹ hơn không khí )
Bài tập 1: Viết phương trình hóa học
1. Fe + HCl(đặc)
2. Zn + HCl( loãng )
3. Al + H2SO4( loãng)
FeCl2 + H2
ZnCl2 + H2
2
Al2(SO4)3 + H2
2
2
3
3
I. Điều chế khí Hiđro
1. Trong phòng thí nghiệm
a. Thí nghiệm
b. Nhận xét
*Khí thoát ra không làm than
hồng cháy → không phải khí oxi
*Khí cháy trong không khí với
ngọn lửa màu xanh nhạt
→ khí hiđro
* Cô cạn dung dịch thu được chất
rắn màu trắng đó là ZnCl2
*PTHH:
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ↑
c. Cách thu khí H2
- Đẩy nước
- Đẩy không khí
BÀI 33: ĐIỀU CHẾ HIĐRO.
PHẢN ỨNG THẾ
d. Kết luận
Trong PTN; H2 được điều chế bằng cách cho dung dịch axit (HCl; H2 SO4 loãng) tác dụng với kim loại ( Zn, Fe, Al…)
Thu khí H2 bằng cách đẩy nước và đẩy không khí
I. Điều chế khí Hiđro
1. Trong phòng thí nghiệm
2. Trong công nghiệp (SGK)
BÀI 33: ĐIỀU CHẾ HIĐRO.
PHẢN ỨNG THẾ
Zn + 2 HCl  ZnCl2 + H2
2
Hãy nhận xét thành phần các chất trước và sau phản ứng
H
Zn
H
Cl
Cl
H
Zn
H
Cl
Cl
Nguyên tử của nguyên tố kẽm (Zn) đã thay thế nguyên tử của nguyên tố nào trong hợp chất axit ?
Nguyên tử của nguyên tố Zn thay thế nguyên tử của nguyên tố Hiđrô (H2) trong hợp chất axit
 Phản ứng đó là phản ứng thế
1. Fe + HCl(đặc)
2. Zn + HCl( loãng )
3. Al + H2SO4( loãng)
FeCl2 + H2
ZnCl2 + H2
2
Al2(SO4)3 + H2
2
2
3
3
Các nguyên tử kim loại thay thế cho các nguyên tử Hiđro trong phân
tử axit
=> Các phản ứng trên được gọi là phản ứng thế
I. Điều chế khí Hiđro
II. Phản ứng thế
1. Ví dụ
Fe +CuSO4 → FeSO4 + Cu
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
2. Định nghĩa
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 khác trong hợp chất.
BÀI 33: ĐIỀU CHẾ HIĐRO.
PHẢN ỨNG THẾ
Hãy chỉ ra phản ứng thế trong các
phản ứng sau
a. 4Al + 3O2 →2Al2O3
d. CaCO3 →CaO + CO2
c. NaOH + HCl → NaCl + H2O
b. Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
e. H2 + CuO → Cu + H2O
b. Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
e. H2 + CuO → Cu + H2O
HCl
H2SO4 loãng
Bài tập củng cố
Bài 1: Trong các phản ứng sau; phản ứng nào để điều chế
khí hiđro trong phòng thí nghiệm ?
a. 2H2O → 2H2 + O2
b. C + H2O → H2 + CO
c. Zn + H2SO4 → ZnSO4 +H2
d. 2Na + 2H2O → 2 NaOH +H2
e. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
c. Zn + H2SO4 → ZnSO4 +H2
e. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Bài tập củng cố
Bài 2: Lập phương trình hóa học từ các sơ đồ của phản ứng sau đây và cho biết chúng thuộc loại phản ứng hóa học nào?
a. Zn + FeCl2  ZnCl2 + Fe
b. KClO3  KCl + O2
c. C + O2  CO2
d. Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

--->
--->
--->
2
2
3
--->
(phản ứng thế)
(phản ứng phân hủy)
(phản ứng hóa hợp)
(phản ứng thế)
Bài tập củng cố
Hoàn thành các phương trình phản ứng sau :
a- Fe + dung dịch HCl
b- Al + dung dịch HCl
c- Al + dung dịch H2SO4 loãng
d- Zn + dung dịch H2SO4 loãng
ĐÁP ÁN
a- Fe + 2HCl FeCl2 + H2
b-2Al +6 HCl 2AlCl3 + 3H2
c- 2Al + 3H2SO4loãng Al2(SO4)3 + 3H2
d- Zn + H2SO4loãng ZnSO4 + H2
Bài tập củng cố
Bài 3: Hòa tan hoàn toàn 6 gam Mg bằng dung dịch axit HCl tạo ra dd muối MgCl2 và V lít khí H2.
a. Viết PTHH b. Tính thể tích khí H2 ở đktc
Tóm tắt
Hướng dẫn
6g Mg MgCl2 + V (lít) H2
HCl
a. Viết PTHH
b. V = ?
a. Mg + 2HCl MgCl2 + H2
b. nMg = = 0,25 mol
6
24
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
1 mol 1mol
0,25 mol
0,25 mol
V = n. 22,4 = 0,25.22,4
V = 5,6 lít
Bài tập 5: Cho 22,4g sắt tác dụng với dung dịch loãng có chứa 24,5g H2SO4
a) Chất nào còn dư sau phản ứng và dư bao nhiêu gam ?
b) Tính thể tích khí H2 thu được ở đktc?
Hướng dẫn giải:

Bước 1: chuyển đổi 22,4g Fe → số mol Fe
24,5g H2SO4→ số mol H2SO4
Bước 2: Viết PTHH Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 ↑
Bước 3: Xét tỉ số của mỗi chất phản ứng và so sánh tỉ số
n Fe/ Hệ số Fe
n H2SO4 / Hệ số H2SO4
Tỉ số nào lớn hơn là chất đó phản ứng dư
Tỉ số nào nhỏ hơn là chất đó phản ứng hết. Tính theo chất phản ứng hết
Bước 4: Đặt tỉ lệ, xác định số mol của các chất phản ứng và khí H2
Bước 5: tính câu a
n chất dư = số mol ban đầu – số mol phản ứng
→m chất dư= n.m
Bước 6: tính câu b: V khí = n.22,4




HƯỚNG DẪN HS TỰ HỌC
g
HƯỚNG DẪN TỰ HỌC:
+ Nắm vững
- Nguyên liệu và cách điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm.
- Định nghĩa phản ứng thế, phân biệt với phản ứng hóa hợp
và phản ứng phân hủy.
+ Làm bài tập 1, 2, 3, 5 SGK trang 54
Chuẩn bị bài 34: Bài luyện tập 6.
+ Ôn lại kiến thức cần nhớ (SGK trang 118) và soạn bài tập.
+ Dạng bài tập tính theo PTHH.
- Đối với bài học ở tiết học này:
- Đối với bài học ở tiết học tiếp theo:

CHÚC CÁC EM HỌC TỐT