Cách làm bài tập hidro tác dụng với oxit kim loại (cực hay, chi tiết)

Bài viết Cách làm bài tập hidro tác dụng với oxit kim loại với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập hidro tác dụng với oxit kim loại.

Cách làm bài tập hidro tác dụng với oxit kim loại (cực hay, chi tiết)

A. Lý thuyết & Phương pháp giải

1. Lý thuyết cần nắm vững:

- Hiđro có tính khử, có thể tác dụng với một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

Ví dụ:

H₂ + CuO _(đen) Cu _(đỏ) + H₂O

3H₂ + Fe₂O₃ 2Fe + 3H₂O

- H₂ không tác dụng với các oxit: Na₂O, K₂O, BaO, CaO, MgO, Al₂O₃.

2. Các bước giải:

+ Tính số mol các chất đã cho

+ Viết phương trình hóa học, cân bằng phản ứng.

+ Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết, (nếu oxit còn dư thì chất rắn sau phản ứng gồm oxit dư và kim loại tạo thành)

+ Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài.

- Nắm vững kiến thức về lập phương trình hóa học, cân bằng hóa học và các công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích.

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_{tham gia} = m_{sản phẩm}

- Nếu bài cho số liệu số mol cả chất tham gia phản ứng và chất sản phẩm thì tính toán theo chất sản phẩm.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Khử hoàn toàn 24 gam copper (II) oxide bằng khí hiđro. Hãy:

a. Tính số gam đồng kim loại thu được;

b. Tính thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng.

Lời giải:

Số mol CuO: n_CuO = = 0,3 mol

H₂ + CuO Cu + H₂O

a. Theo phương trình, n_Cu = n_CuO = 0,3 mol

Khối lượng đồng kim loại thu được: m_Cu = n_Cu.M_Cu = 0,3.64 = 19,2 gam

b. Theo phương trình, n_H2 = n_CuO = 0,3 mol

Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là: V_H2 = 22,4.n_H2 = 22,4.0,3 = 6,72 lít.

Ví dụ 2: Trong phòng thí nghiệm người ta dùng hiđro để khử sắt (III) oxit và thu được 11,2 g sắt.

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra

b) Tính khối lượng sắt (III) oxit đã phản ứng.

Lời giải:

a) Phương trình phản ứng hóa học:

Fe₂O₃ + 3H₂ 3H₂O + 2Fe

b) Số mol sắt thu được: n_Fe = = 0,2 (mol)

Fe₂O₃ + 3H₂ 2Fe + 3H₂O

0,1 ← 0,2 (mol)

Khối lượng oxit sắt tham gia phản ứng:

m_Fe2O3 = n_Fe2O3 . M_Fe2O3 = 0,1.(56.2+16.3) = 16 gam.

Ví dụ 3: Khử hoàn toàn 8 gam một oxit của kim loại R (có hoá trị II) cần vừa đủ 2,24 lít H₂ (đktc). Xác định kim loại R?

Lời giải:

Gọi công thức của oxit là RO (vì R có hóa trị II)

n_H2 = = 0,1 mol

Phương trình hóa học:

RO + H₂ R + H₂O

0,1 ← 0,1 (mol)

Khối lượng của oxit: m_RO = n_RO.M_RO = 0,1.(M_R +16) = 8 gam

→ M_R +16 = 80 → M_R = 64 (g/mol).

Vậy kim loại cần tìm là đồng (kí hiệu hóa học: Cu).

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Trong những oxit sau: CuO, MgO, Fe₂O₃, CaO, Na₂O. Oxit nào không bị hiđro khử?

A. CuO, MgO

B. Fe₂O₃, Na₂O

C. Fe₂O₃, CaO

D. CaO, Na₂O, MgO

Lời giải:

Đáp án D

H₂ không tác dụng với các oxit: Na₂O, K₂O, CaO...

Câu 2: Trong những oxit sau: CuO, MgO, Al₂O₃, Ag₂O, Na₂O, PbO. Có bao nhiêu oxit phản ứng với hiđro ở nhiệt độ cao?

A. 4

B. 5

C. 3

D. 1

Lời giải:

Đáp án C

- H₂ không tác dụng với các oxit: Na₂O, K₂O, BaO, CaO, MgO, Al₂O₃

→ Những oxit phản ứng với hiđro ở nhiệt độ cao là: CuO, Ag₂O, PbO.

Câu 3: Sau phản ứng của CuO với H₂ thì có hiện tượng gì?

A. Sau phản ứng, chất rắn màu đen chuyển thành xanh lam.

B. Sau phản ứng, chất rắn màu đen chuyển thành đỏ.

C. Có chất khí bay lên.

D. Không có hiện tượng.

Lời giải:

Đáp án B

H₂ + CuO _(đen) Cu _(đỏ) + H₂O

Câu 4: Một sản phẩm thu được sau khi dẫn khí hiđro qua chì (II) oxit nung nóng là

A. Pb

B. H₂

C. PbO

D. Không phản ứng

Lời giải:

Đáp án A

H₂ + PbO Pb + H₂O

Câu 5: Tính thể tích hiđro (đktc) cần dùng để điều chế 5,6 gam Fe từ FeO?

A. 2,24 lít.

B. 1,12 lít.

C. 3,36 lít.

D. 4,48 lít.

Lời giải:

Đáp án A

n_Fe = = 0,1(mol)

Phương trình hóa học:

FeO + H₂ Fe + H₂O

0,1 ← 0,1 (mol)

Thể tích hiđro cần dùng là: V_H2 = 22,4.n_H2 = 0,1.22,4 = 2,24 lít

Câu 6: Cho CuO tác dụng hết với 1,12 lít khí H₂ ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thấy có m gam kim loại. Giá trị của m là:

A. 6,4 gam

B. 3,2 gam

C. 0,72 gam

D. 7,2 gam

Lời giải:

Đáp án B

n_H2 = = 0,05 mol

H₂ + CuO Cu + H₂O

0,05 → 0,05 (mol)

m_Cu = n_Cu.M_Cu = 0,05.64 = 3,2 gam

Câu 7: Người ta điều chế 24 gam đồng bằng cách dùng H₂ khử CuO. Khối lượng CuO bị khử là:

A. 15 gam

B. 45 gam

C. 60 gam

D. 30 gam

Lời giải:

Đáp án D

n_Cu = = 0,375 mol

H₂ + CuO Cu + H₂O

0,375 ← 0,375 (mol)

Khối lượng CuO bị khử là:

m_CuO = n_CuO.M_CuO = 0,375.(64+16) = 30 gam

Câu 8: Cho khí H₂ tác dụng với Fe₂O₃ nung nóng thu được 11,2g Fe. Thể tích khí H₂ (đktc) đã tham gia phản ứng là:

A. 1,12lít

B. 2,24 lít

C. 6,72 lít

D. 4,48 lít

Lời giải:

Đáp án C

n_Fe = = 0,2 mol

3H₂ + Fe₂O₃ 2Fe + 3H₂O

0,3 ← 0,2 (mol)

Thể tích khí H₂ đã tham gia phản ứng là:

V_H2 = 22,4.n_H2 = 22,4.0,3 = 6,72 lít

Câu 9: Khử 48 gam copper (II) oxide bằng khí hiđro cho 36,48 gam đồng. Hiệu suất của phản ứng là:

A. 90%

B. 95%

C. 94%

D. 85%

Lời giải:

Đáp án B

n_CuO = = 0,6 mol

H₂ + CuO Cu + H₂O

0,6 → 0,6 (mol)

Khối lượng đồng kim loại thu được theo lý thuyết là:

m_{Cu lt} = n_Cu.M_Cu = 0,6.64 = 38,4 gam

Hiệu suất của phản ứng là: H = .100% = .100% = 95%

Câu 10: Khử hoàn toàn 12 gam sắt (III) oxit bằng khí hiđro. Thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng là:

A. 5,04 lít

B. 7,56 lít

C. 10,08 lít

D. 8,2 lít

Lời giải:

Đáp án A

n_Fe2O3 = = 0,075 mol

3H₂ + Fe₂O₃ 2Fe + 3H₂O

0,225 ← 0,075 (mol)

Thể tích khí H₂ cần dùng là:

V_H2 = 22,4.n_H2 = 22,4.0,225 = 5,04 lít

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 8 có đáp án hay khác:

• Bài tập về phản ứng oxi hóa khử lớp 8 (cực hay, chi tiết)
• Bài tập về điều chế hidro (cực hay, có lời giải)
• Bài tập về phản ứng thế lớp 8 (cực hay, chi tiết)
• Cách giải bài tập kim loại tác dụng với nước (cực hay, chi tiết)
• Cách giải bài tập oxit tác dụng với nước (cực hay, chi tiết)

---