Giải câu 6 trang 119 – Bài 34 – SGK môn Hóa học lớp 8

Cho các kim loại kẽm, nhôm, sắt lần lượt tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng.
a) Viết các phương trình phản ứng.
b) Cho cùng một khối lượng các kim loại trên tác dụng hết với axit sunfuric? Kim loại nào cho nhiều khi hiđro nhất?
c) Nếu thu được cùng một thể tích khí hiđro thì khối lượng kim loại nào nhỏ nhất?
Lời giải:
a) Phương trình phản ứng:
\(Zn + H_2SO_4 → ZnSO_4 + H_2\uparrow(1)\\ Fe + H_2SO_4 → FeSO_4 + H_2\uparrow(2)\\ 2Al+ 3H_2SO_4 → Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow(3)\)
b)
Giả sử cho cùng một khối lượng là a g kim loại kẽm, sắt và nhôm
\(n_{Fe}=\frac{m}{M}=\frac{a}{56}(mol)\\ n_{Zn}=\frac{m}{M}=\frac{a}{65}(mol)\\ n_{Al}=\frac{m}{M}=\frac{a}{27}(mol)\)
Theo phương trình (1): \(n_{H_2(1)}=n_{Zn}=\frac{a}{65}\ mol\)
Theo phương trình (2): \(n_{H_2(2)}=n_{Fe}=\frac{a}{56}\ mol\)
Theo phương trình (3): \(n_{H_2(3)}=\frac{3}{2}n_{Al}=\frac{3a}{54}\ mol\)
Ta nhận thấy: \( \frac{3a}{54} > \frac{a}{56} > \frac{a}{65}\)
Như vậy cho cùng một lượng kim loại tác dụng với axit \(H_2SO_4 \) loãng dư thì nhôm cho nhiều khí hidro hơn, sau đó đến sắt và ít nhất là kẽm.
c) Vì thu được cùng 1 lượng thể tích khí Hiđro.Giả sử lượng hiđro thu được ở 3 phương trình là: \( x (mol)\)
Ta có:
 \(\)\(n_{Fe}=n_{H_2(2)}=x(mol)\\ n_{zn}=n_{H_2(2)}=x(mol)\\ n_{Al}=\frac{2}{3}n_{H_2(2)}=\frac{2}{3}x(mol)\\\)
Vậy nếu thu được cùng một lượng khí hidro thì khối lượng kim loại ít nhất là nhôm, sau đó đến sắt, cuối cùng là kẽm.

Ghi nhớ:

1. 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 với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiều nhiệt.

2. Khí hiđro có nhiều ứng dụng, chủ yếu do tính chất rất nhẹ, do tính khử và khi cháy tỏa nhiều nhiệt.

3. Có thể điều chế hiđro trong phòng thí nghiệm bằng cách cho axit (HCl hoặc \(H_2SO_4\) loãng) tác dụng với kim loại kẽm ( hoặc sắt, nhôm). Có thể thu khí  \(H_2\) vào ống nghiệm bằng cách đẩy không khí hay đẩy nước (miệng bình úp xuống dưới).

4. 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.

5. Quá trình nguyên tử oxi ra khỏi hợp chất là sự khử. Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa.

6. Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa. Đơn chất oxi hoặc chất nhường oxi cho chất khác là chất oxi hóa.

7. Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.

Xem video bài giảng và làm thêm bài luyện tập về bài học này ở đây để học tốt hơn.