2. Khí hiđro có tính khử, ở nhiệt độ thích hợp, hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi, mà nó còn có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit bazơ. Các phản ứng này đều tỏa nhiều nhiệt. Show
3. Hiđro có ứng dụng, chủ yếu do tính chất rất nhẹ, do tính khử và khi cháy tỏa nhiều nhiệt. * Một số ví dụ điển hình Ví dụ 1: Xét các phát biểu: 1. Hiđro ở điều kiện thường tồn tại ở thể lỏng. 2. Hiđro nhẹ hơn không khí 0,1 lần. 3. Hiđro là một chất khí không màu, không mùi, không vị. 4. Hiđro tan rất ít trong nước. Số phát biểu đúng là:
Hướng dẫn giải chi tiết: 1. sai vì ở điều kiện thường hidro tồn tại ở thể khí 2. sai vì dH2/kk = 2/29 ≈ 0,069 3. đúng 4. đúng \=> có 2 phát biểu đúng Đáp án B Ví dụ 2: Nhận xét nào sau đây là đúng nhất về khí hiđrô:
Hướng dẫn giải chi tiết: Tất cá các đáp án A, B, C đều đúng. Đáp án D Ví dụ 3: Khí hiđrô là chất khí nhẹ nhất, người ta sử dụng tính chất này để ứng dụng làm:
Hướng dẫn giải chi tiết: Người ta thường dùng khí hidro để bơm khinh khí cầu, bóng thám không Đáp án D Dạng 2 Bài toán về tìm công thức phân tử, tìm kim loại * Một số ví dụ điển hình: Ví dụ 1: Dẫn 7,84 lít khí H2 (đktc) qua một oxit nung nóng thu được 22,4 gam kim loại M (phản ứng hoàn toàn). Kim loại M là Hướng dẫn giải chi tiết: Gọi công thức của oxit là MxOy. PTHH: yH2 + MxOy \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) xM + yH2O Theo PTHH ⟹ nM = \({n_{{H_2}}}\). (x/y) = 0,35x/y (mol) ⟹ MM = m/n = 22,4/(0,35x/y) = 64y/x ⟹ x = 1 và y = 1 ⟹ MM = 64 (Cu). Ví dụ 2: Dẫn V lít khí H2 (đktc) qua 16 gam oxit sắt FexOy, sau một thời gian thu được 12,8 gam chất rắn X. Giá trị V là Hướng dẫn giải chi tiết: Gọi số mol H2 phản ứng là a (mol). PTHH: yH2 + FexOy \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) xFe + yH2O Theo PTHH ⟹ \({n_{{H_2}}}\) = \({n_{{H_2}O}}\) = a (mol). Áp dụng ĐLBTKL ⟹ \({m_{oxit}} + {m_{{H_2}}} = {m_X} + {m_{{H_2}O}}\) ⟹ 16 + 2a = 12,8 + 18a ⟹ a = 0,2 mol. Vậy V = 0,2.22,4 = 4,48 lít. Ví dụ 3: Dùng 6,72 lít khí H2 (đktc) khử hoàn toàn oxit sắt thu được 11,2 gam sắt. Công thức oxit sắt là Hướng dẫn giải chi tiết: \({n_{{H_2}}}\) = 0,3 mol ; nFe = 0,2 mol. yH2 + FexOy \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) xFe + yH2O Ta có: \(\dfrac{{{n_{Fe}}}}{{{n_{{H_2}}}}} = \dfrac{x}{y} \Rightarrow \dfrac{{0,2}}{{0,3}} = \dfrac{x}{y} \Rightarrow F{e_2}{O_3}\) Dạng 3 Bài toán về tính chất hóa học của hidro * Một số ví dụ điển hình Ví dụ 1: Dẫn 4,48 lít khí H2 (đktc) qua đồng (II) oxit thu được m gam kim loại. Giá trị m là Hướng dẫn giải chi tiết: \({n_{{H_2}}}\) = 4,48/22,4 = 0,2 mol. PTHH: H2 + CuO \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) Cu + H2O Theo PTHH ⟹ nCu = \({n_{{H_2}}}\) = 0,2 mol. Vậy m = 0,2.64 = 12,8 gam. Đáp án C Ví dụ 2: Dẫn 4,48 lít khí hiđro (đktc) qua 24 gam CuO, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được m gam chất rắn X. Giá trị của m là Nước là một thành phần không thể thiếu trong cuộc sống chúng ta. Bởi vậy học về những tính chất hóa học của nước sẽ giúp chúng ta nghiên cứu và hiểu hơn về thành phần quan trọng này. 1. Thành phần hóa học của nướcKhi đi tìm một sự sống khác ngoài hành tinh của chúng ta, các nhà khoa học thường sẽ dựa vào việc hành tinh đó có nước hay không. Điều đó cho thấy rằng nước là một yếu tố cực kỳ quan trọng đối với sự sống. Vậy nước có thành phần hóa học là gì? Phân tử nước được tạo bởi sự kết hợp của 2 nguyên tố là H và O theo tỉ lệ 2 phần khí hidro và 1 phần khí oxi như vậy công thức hóa học của nước là H2O. 2. Tính chất vật lý của nướcNước có các tính chất vật lý sau: - Có thể tồn tại ở cả trạng thái lỏng, rắn và khí trong tự nhiên, nước nguyên chất không màu, không mùi, không vị và không có hình dạng nhất định. - Nhiệt độ sôi của nước là 100oC, (p = 760 mmHg), nhiệt độ hóa rắn là 0oC. - Ở 4oC nước có khối lượng riêng ở bằng 1g/ml là lớn nhất - Nước là dung môi phân cực và có thể hoà tan được nhiều chất tan phân cực ở cả trạng thái rắn, lỏng và khí như: đường, muối ăn, khí amoniac, axit,… - Nước tinh khiết không có tính dẫn điện. Tuy nhiên các loại nước thông thường mà chúng ta sử dụng hằng ngày có chứa nhiều loại ion nên có khả năng dẫn điện, tính dẫn điện này phụ thuộc vào tổng lượng ion có trong nước và tính chất của ion cũng như nhiệt độ hiện tại của nước. Tham khảo ngay bộ tài liệu hệ thống kiến thức và tổng hợp phương pháp và kỹ năng giải mọi dạng bài tập trong đề thi THPT Quốc gia môn Hóa 3. Các tính chất hóa học của nướcTiếp theo, chúng ta cùng tìm hiểu tính chất hóa học của nước là gì. 3.1. Nước tác dụng với kim loạiKhi cho kim loại tính kiềm mạnh ví dụ như Li, Na, K, Ba, Ca,... dễ dàng tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo thành dung dịch bazơ và khí Hidro: H2O + Kim loại kiềm → Bazơ + H↑ 2nH2O + 2M → 2M(OH)n + nH2↑ Ví dụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2K + 2H2O → 2KOH + H2 Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 Lưu ý: - Mặc dù trong nước nóng nhưng kim loại Mg tan khá chậm - Một số kim loại trung bình như Mg, Al, Zn, Fe,… phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo oxit kim loại và khí hiđro Ví dụ: Mg + H2O(khí) → MgO + H2 3Fe + 4H2O(khí) → Fe3O4 + 4H2 Fe + H2O(khí) → FeO + H2 3.2. Nước tác dụng với oxit bazơOxit bazơ tác dụng với nước tạo thành dung dịch bazơ tương ứng. H2O + Oxit bazơ→ Bazơ Ví dụ: Na2O + H2O → 2NaOH Li2O +H2O→ 2LiOH K2O +H2O→ 2KOH CaO + H2O → Ca(OH)2 3.3. Nước tác dụng với oxit axitAxit tương ứng được tạo thành khi oxit axit tác dụng với nước. H2O + Oxit axit → Axit Ví dụ: CO2 + H2O → H2CO3 SO2 + H2O → H2SO3 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 SO3 + H2O → H2SO4 N2O5 + H2O → 2HNO3 3.4. Nước phản ứng với các chất khácPhản ứng được với các halogen: Flo, Clo Flo bốc cháy khi gặp H2O khi đun nóng 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 2H2O + 2Cl2 → 4HCl + O2 (xúc tác: nhiệt độ) Một số phản ứng với muối natri aluminat. 3H2O + 2AlCl3 + 3Na2SO3 → 6NaCl + 2Al(OH)3 + 3SO2 H2O + NaAlO2 → NaAl(OH)4 2H2O + NaAlO2 + CO2 → Al(OH)3 + NaHCO3 4H2O + 2NaAlH4 → Na2O + Al2O3+ 8H2 4. Vai trò của nước trong đời sống và sản xuất4.1. Vai trò của nước đối với cơ thểNhư chúng ta cũng đã biết trái đất và cả cơ thể của chúng ta đều có đến trên 70% là nước. Đúng vậy, nước tồn tại ở khắp mọi nơi trong cơ thể, trong máu, xương, cơ thịt,… Nước đối với cơ thể có vai trò như sau: - Điều hoà thân nhiệt: Nước trong cơ thể có tác dụng điều hoà thân nhiệt cân bằng ở 37 độ C, khi nhiệt độ thời tiết thay đổi thì cơ thể của chúng ta cũng sẽ có những điều chỉnh để đưa về trạng thái cân bằng và yếu tố quan trọng để làm được điều đó chính là nước. Ví dụ như đổ mồ hôi khi trời nóng nực, hơi nước thoát ra sẽ mang theo một phần nhiệt lượng từ cơ thể, qua đó nếu có thêm yếu tố như gió thì chúng ta sẽ thấy mát hơn rất nhiều. - Nước vận chuyển Oxy, dinh dưỡng đến các tế bào, nuôi sống cơ thể: Trong cơ thể nước có vai trò hoà tan các chất dinh dưỡng, thẩm thấu đến từng các ngóc ngách trong cơ thể để đến các tế bào. - Thải độc tế bào: Không chỉ vận chuyển các chất dinh dưỡng, nước còn có thể mang theo các chất thải của tế bào, cơ thể. Ví dụ như máu, nước tiểu,... - Làm trơn các khớp xương: Trong xương, đĩa đệm, nước chiếm 31% cấu tạo của chúng và đóng góp vai trò giúp xương, khớp hoạt động linh hoạt, trơn tru và tránh tổn thương. - Ngoài ra, nước còn có vai trò: Làm sạch phổi, cấu thành nên bộ não, nước chiếm 75% cấu thành nên cơ bắp, chiếm 83% lượng máu trong cơ thể,... Tầm quan trọng của nước còn thể hiện khi mà trong điều kiện cơ thể bị thiếu nước. Khi giảm 2% lượng nước, hiệu quả công việc sẽ giảm 20%, khi mất 10% cơ thể rơi vào trạng thái nguy hiểm, và khi mất 21% con người có thể bị tử vong. Do đó, nước không chỉ giúp cơ thể mất nước mà còn giúp các cơ quan hoạt động, vận hành tốt. 4.2. Vai trò của nước trong đời sốngNhu cầu sử dụng nước trong cuộc sống hằng ngày đã trở thành một điều tất yếu và khó có thể thiếu đối với mỗi người, mỗi hộ gia đình. Ngược dòng về quá khứ, từ xa xưa các bộ tộc người nguyên thủy đã biết chọn cho mình những nơi ở gần những nguồn nước dồi dào như sông, suối,... Bởi không chỉ đem lại nguồn thức ăn mà nước còn có vai trò không thể thiếu trong sinh hoạt thời bấy giờ. Rồi các thức canh tác đã hình thành một nền văn minh lớn của nhân loại đó là nền văn minh Lúa nước. Tiếp theo, việc chế biến thức ăn cũng cần phải sử dụng đến các nguồn nước sạch. Các hoạt động vệ sinh như rửa bát, lau nhà, giặt giũ đến nhu cầu vệ sinh cá nhân đều cần phải sử dụng đến nước. Ngoài ra còn rất nhiều các hoạt động sinh hoạt hàng ngày đều cần đến nước. Cho nên, nước không chỉ quan trọng đối với hoạt động sinh lý của cơ thể mà còn có tầm quan trọng trong hoạt động sinh hoạt hằng ngày của con người. 4.3. Vai trò của nước trong sản xuất
Nói đến nông nghiệp là nói tới cây trồng. Cũng như chúng ta, cây rất cần nước để sinh trưởng và phát triển. Do đó, việc cung cấp đầy đủ nước cho cây trồng sẽ góp phần làm gia tăng sản lượng. Chúng ta có thể thấy được vai trò của nước như sau:
Về mặt sinh học, nước tham gia vào vai trò vận chuyển các chất dinh dưỡng từ rễ lên thân cây, cành, lá để giúp cây sinh sống và phát triển. Tạo ra trương lực nước giúp các tế bào căng phồng. Nếu thiếu nước thì cây sẽ khô héo và chết dần.
Trong hầu hết các ngành công nghiệp, nước đóng vai trò là thành phần không thể thiếu, dù ít hay nhiều thì nước vẫn đóng vai trò vô cùng quan trong. Chúng ta có thể liệt kê qua một số vai trò của nước trong các ngành công nghiệp như sau: - Nước làm mát các hệ thống máy móc, động cơ - Nước để vệ sinh rau củ quả trong chế biến nông sản - Vệ sinh quần áo, vải vóc trong ngành dệt may - Nước sử dụng làm nguyên liệu chính để làm lò hơi
Thực tế cho thấy rằng, tất cả các ngành, tất cả mọi hoạt động từ sinh hoạt đến kinh tế đều không thể thiếu nước. Như vậy nước có vai trò to lớn trong mọi hoạt động của cuộc sống, còn trở thành một biểu tượng trong nhiều nền văn hóa. 5. Sản xuất nướcTrong phòng thí nghiệm Để sản xuất được nước bên trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu thường sử dụng oxit axit tác dụng với oxit bazơ. Sản phẩm tạo ra sau phản ứng bao gồm muối và nước CO2 (dạng khí) + Ca(OH)2 (dung dịch) → H2O (lỏng) + CaCO3 (rắn) Các nhà nghiên cứu dựa vào sự hình thành của nước, cho H2 tác dụng với O2 nhằm mục đích sản xuất nước, tuy nhiên phương pháp này khá nguy hiểm vì nó có khả năng gây nổ và với tỉ lệ H : O = 2 : 1 thì dẫn đến sự nổ rất mạnh Phương trình của phản ứng là: 2 H2 + O2 → 2 H2O Trong công nghiệp Trong công nghiệp để sản xuất được nước, người thực hiện đã sử dụng một số phương pháp như là lọc, tách, chiết, chưng cất, ngưng tụ, bay hơi,… bằng cách chuyển nước thành dạng lỏng từ băng, đá hoặc lọc ra từ nguồn nước biển hoặc các nguồn nước không tinh khiết khác nữa. Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình ôn thi đạt 9+ kỳ thi THPT Quốc gia ngay 6. Bài tập vận dụng tính chất hóa học của nướcCâu 1: Thành phần hóa học của nước gồm?
Đáp án đúng: B Phân tử nước là phân tử được tạo bởi 2 nguyên tố là H và O. Chúng đã kết hợp với nhau theo tỉ lệ 2 : 1. Tức là 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O. Câu 2: Phân tử nước được cấu tạo từ những nguyên tố nào?
Đáp án đúng: B Phân tử nước gồm 2 nguyên tố là H và O. Chúng đã hóa hợp với nhau theo tỉ lệ 2 phần khí hidro và 1 phần khí oxi. Công thức hóa học của nước là H2O. Câu 3: Phần trăm khối lượng của nguyên tố H trong 1 phân tử nước là:
Đáp án đúng: A Lời giải: MH trong H2O là: 1 . 2 = 2 $M_{H_{2}O}$ = 1 . 2 + 16 = 18 %mH = 218 . 100% = 11,1 % Câu 4: Chọn phát biểu đúng khi nói về nước:
Đáp án đúng: B Lời giải:
Câu 5: Cho một lượng Na vào nước thì thấy có 4,48(l) khí sinh ra và bay lên. Khối lượng của Na là:
Đáp án đúng: A Lời giải: $n_{H_{2}}$ = 4,4822,4 = 0,2 mol 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 0,4 0,2 mol mNa = 0,4 . 23 = 9,2 g Câu 6: Oxit nào dưới đây không có khả năng tác dụng với nước:
Đáp án đúng: B Vì CO là oxit trung tính nên không tác dụng được với nước Câu 7: Oxit bazơ nào không có khả năng tác dụng với nước?
Đáp án đúng: Chỉ có một số oxit bazơ tác dụng được với nước đó là: Li2O, Na2O, K2O, CaO, BaO, SrO,... Câu 8: Khi cho nước tác dụng với Na thì xảy ra hiện tượng nào dưới đây?
Đáp án đúng: A Câu 9: Khi cho vôi sống vào nước sẽ xuất hiện hiện tượng gì?
Đáp án đúng: C Câu 10: Nước khi ở nhiệt độ thường thì tồn tại dưới dạng:
Đáp án đúng: B Câu 11: Ở nhiệt độ 0°C thì nước ở dạng nào?
Đáp án đúng: A Câu 12: Dãy các kim loại nào sau đây tác dụng với nước ở nhiệt độ thường?
Đáp án đúng: D Lời giải: Dãy các kim loại có khả năng tác dụng với nước ở nhiệt độ thường là: Ca, K, Na. Câu 13: Kim loại nào dưới đây không tan được trong nước?
Đáp án đúng: D Lời giải: Lưu ý: Chỉ có các kim loại kiềm và kiềm thổ là Li, Na, K, Ca, Ba,… tác dụng được nên tan dần ra trong nước, còn lại các kim loại khác không tan. → Cu không tan trong nước. Câu 14: Đốt cháy hoàn toàn 2 mol khí H2 thì VO2 cần dùng (đktc) để phản ứng hoàn toàn là bao nhiêu?
Đáp án đúng: A Lời giải: PT phản ứng: 2 H2 + O2 → 2 H2O TLPT: 2mol 1mol P/ứng: 2mol → 1 mol \=> Vậy VO2 cần dùng là: VO2 = 1 . 22,4 = 22,4 lít Câu 15: Hòa tan V (lít) khí SO3 (đktc) với lượng nước dư, sản phẩm thu được là 49g H2SO4 . V = ? (lít)
Đáp án đúng: A Lời giải: Số mol H2SO4 là: $n_{H_{2}SO_{4}}$ = 4998 = 2 (mol) PTHH: SO3 + H2O → H2SO4 TLPT: 1 (mol) 1 (mol) P/ư: 0,5 (mol) ← 0,5 (mol) \=> VSO3 phản ứng là: VSO3 = 0,5 . 22,4 = 11,2 (lít) PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT: ⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+ ⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích ⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô ⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi ⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề ⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập Đăng ký học thử miễn phí ngay!! Trên thế giới này, nước luôn đóng vai trò hết sức quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống. VUIHOC đã tổng hợp kiến thức về tính chất hóa học của nước cùng vai trò và các dạng bài tập liên quan. Để tìm hiểu về các chất hóa học khác, các em có thể truy cập ngay vào Vuihoc.vn và đăng ký tài khoản hoặc liên hệ ngay trung tâm hỗ trợ để tham khảo thêm thật nhiều kiến thức nhé! |