Thu khí Hidro bằng cách đẩy không khí

Câu trả lời đúng nhất:

Cách tiến hành:

+ Lắp dụng cụ như hình:

+ Úp một ống nghiệm lên đầu ống dẫn khí H₂ sinh ra. Sau một phút, giữ cho ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống úp xuống phía dưới, đưa miệng ống nghiệm vào gần sát ngọn lửa đèn cồn.

+ Quan sát, nhận xét hiện tượng.

- Hiện tượng:

+ Khí hiđro sinh ra theo ống dẫn khí vào đẩy không khí ra và chiếm chỗ trong ống nghiệm. Đưa ống nghiệm đựng khí hiđro lại gần ngọn lửa đèn cồn nghe thấy tiếng nổ nhỏ.

- Phương trình hóa học:

2H₂ + O₂ →_t° 2H₂O.

Cùng Top lời giải tìm hiểu về Hidro nhé!

1, Hidro là gì?

Hydro  là một nguyên tố hóa học trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố với nguyên tử số bằng 1, nguyên tử khối bằng 1 đvC. Trước đây còn được gọi là khinh khí (như trong "bom khinh khí" tức bom H); hiện nay từ này ít được sử dụng. Sở dĩ được gọi là "khinh khí" là do hydro là nguyên tố nhẹ nhất và tồn tại ở thể khí, với trọng lượng nguyên tử 1,00794 đvC. Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, tạo nên khoảng 75% tổng khối lượng vũ trụ và tới trên 90% tổng số nguyên tử. Các sao thuộc dải chính được cấu tạo chủ yếu bởi hydro ở trạng thái plasma. Hydro nguyên tố tồn tại tự nhiên trên Trái Đất tương đối hiếm do khí hydro nhẹ nên trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng khỏi thoát ra ngoài không gian, do đó hydro tồn tại chủ yếu dưới dạng hydro nguyên tử trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất.

Đồng vị phổ biến nhất của hydro là proti, ký hiệu là H, với hạt nhân là một proton duy nhất và không có neutron. Ngoài ra hydro còn có một đồng vị bền là deuteri, ký hiệu là D, với hạt nhân chứa một proton và một neutron và một đồng vị phóng xạ là triti, ký hiệu là T, với hai neutron trong hạt nhân.

Với vỏ nguyên tử chỉ có một electron, nguyên tử hydro là nguyên tử đơn giản nhất được biết đến, và cũng vì vậy nguyên tử hydro tự do có một ý nghĩa to lớn về mặt lý thuyết. Chẳng hạn, vì nguyên tử hydro là nguyên tử trung hòa duy nhất mà phương trình Schrödinger có thể giải được chính xác nên việc nghiên cứu năng lượng và cấu trúc điện tử của nó đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của cả cơ học lượng tử và hóa học lượng tử.

>>> Xem thêm: Nêu tính chất hóa học của khí hiđro?

2. Tính chất vật lí của hidro

– Hidro là chất khí không màu, không mùi, không vị, là chất khí nhẹ nhất trong không khí và rất ít tan trong nước.

– 1 lít nước (ở 15 °C) hòa tan được 20 ml khí H₂.

– Tỉ khối của H₂ đối với không khí: dH₂/kk = 2/29.

>>> Xem thêm: Trong công nghiệp, người ta sản xuất hiđro bằng cách nào?

3. Tính chất hóa học của hidro:

Tính chất hóa học của hidro: Hidro là phi kim, có hóa trị I và có thể phản ứng với hầu hết các nguyên tố hóa học khác nhau. Hidro bị kim loại (Fe, Ni, Pt, Pd) hấp thụ hóa học. Hidro là chất khử mạnh ở nhiệt độ cao.

- Tác dụng với kim loại:

Hidro tác dụng được với nhiều kim loại mạnh tạo thành hợp chất hidrua:

H₂ + 2Na → 2NaH (natri hidrua).

- Tác dụng với phi kim:

Hidro tác dụng được với nhiều phi kim:

H₂ + Cl₂ → 2HCl

2H₂ + O₂ → 2H₂O

3H₂ + N₂ → 2NH₃

- Tác dụng với oxit kim loại:

Hidro khử được nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao:

FeO + H₂ → Fe + H₂O

CuO + H₂ → Cu + H₂O

- Tác dụng với oxi:

Hidro tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao. Hỗn hợp khí oxi và khí hidro là một hỗn hợp nổ. Theo chứng minh, hỗn hợp này sẽ gây nổ lớn nhất nếu trộn nhau ở tỉ lệ là 2:1.

2H₂ + O₂ → 2H₂O

4. Điều chế:

Điều chế khí hidro trong phòng thí nghiệm

– Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí hidro bằng cách cho axit (HCl, H₂SO₄ loãng, …) tác dụng với kim loại (Zn, Fe, Al,…).

Một số ứng điều chế khí H₂ trong phòng thí nghiệm:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Điều chế hidro bằng cách đẩy không khí

Cách tiến hành:

+ Lắp dụng cụ như hình:

+ Úp một ống nghiệm lên đầu ống dẫn khí H₂ sinh ra. Sau một phút, giữ cho ống nghiệm thẳng đứng và miệng ống úp xuống phía dưới, đưa miệng ống nghiệm vào gần sát ngọn lửa đèn cồn.

+ Quan sát, nhận xét hiện tượng.

- Hiện tượng:

+ Khí hiđro sinh ra theo ống dẫn khí vào đẩy không khí ra và chiếm chỗ trong ống nghiệm. Đưa ống nghiệm đựng khí hiđro lại gần ngọn lửa đèn cồn nghe thấy tiếng nổ nhỏ.

- Phương trình hóa học:

2H₂ + O₂ →_t° 2H₂O.

Điều chế khí hidro trong công nghiệp

Trong công nghiệp, những phương pháp điều chế khí hidro là:

- Điện phân nước

- Dùng than khử oxi của H₂O trong lò khí than

- Điều chế từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ

5. Ứng dụng của khí Hidro

Một số tính chất ứng dụng phổ biến của khí Hidro là:

- Dùng trong động cơ tên lửa, làm nhiên liệu thay cho những nhiên liệu như xăng, dầu. Do tính chất cháy sinh ra nhiều nhiệt hơn, nên thường được thay thế bởi các nguyên liệu khác

- Dùng làm đèn xì – oxi để hàn cắt kim loại ( Hidro phản ứng với Oxi tỏa nhiệt lớn)

- Là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất các hợp chất hữu cơ cũng như axit, amoniac

- Điều chế kim loại nhờ vào khả năng khử hợp chất oxit

- Hidro là khí nhẹ nhất, do đó thường dùng để vận hành khinh khí cầu, sản xuất bóng bay..

----------------------------

Trên đây Top lời giải đã cùng các bạn tìm hiểu về Phương pháp thu khí hidro bằng cách đẩy không khí Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này, chúc các bạn học tốt.