Khử oxit kim loại bằng H2 và cách giải bài tập (hay, chi tiết)

Với bài viết Khử oxit kim loại bằng H2 và cách giải bài tập sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học 8.

Khử oxit kim loại bằng H2 và cách giải bài tập

Thi online KHTN 8 KNTTThi online KHTN 8 CDThi online KHTN 8 CTST

A. Lý thuyết và phương pháp giải

– Khí hiđro có tính khử, có thể tác dụng với một số oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

VD: H2 + CuO →t0 Cu + H2O

3H2 + Fe2O3 →t0 2Fe + 3H2O

– H2 không khử được các oxit: Na2O, K2O, BaO, CaO, MgO, Al2O3.

– Phương pháp giải:

+ Bước 1: Tính số mol các chất đã cho.

+ Bước 2: Viết phương trình hóa học, cân bằng phản ứng.

+ Bước 3: Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết.

+ Bước 4: Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài.

– Ngoài ra, có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mtham gia = msản phẩm

B. Ví dụ minh họa.

Ví dụ 1: Khử 48 gam đồng(II) oxit bằng khí hiđro thì khối lượng kim loại đồng thu được là

A. 38,4 gam.

B. 44,8 gam.

C. 48 gam.

D. 51,2 gam.

Hướng dẫn giải:

nCuO = 48 : (64 + 16) = 0,6 mol.

Phương trình phản ứng:

H2+C⁢u⁢O →t0⁢C⁢u+H2⁢O  0,6 → 0,6

Vậy khối lượng kim loại đồng là 0,6.64 = 38,4 gam.

Đáp án A

Ví dụ 2: Cho 21,7 gam thủy ngân(II) oxit tác dụng với khí hiđro. Thể tích khí hiđro cần dùng là bao nhiêu?

A. 0,336 lít.

B. 1,792 lít.

C. 2,24 lít.

D. 3,36 lít.

Hướng dẫn giải:

nHgO = 21,7 : (201 + 16) = 0,1 mol

Ta có phương trình phản ứng là

HgO+H2⁢→t0H⁢g+H2⁢O0,1 → 0,1

Suy ra thể tích hiđro cần dùng là: 0,1.22,4 = 2,24 lít.

Đáp án C

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

A. Fe.

B. Mg.

C. Hg.

D. Cu.

Hướng dẫn giải:

Gọi công thức của oxit là AO (do A có hóa trị II)

n hiđro = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol

Phương trình phản ứng:

Khối lượng của oxit là 0,1.(MA + 16) = 8 gam

Suy ra MA + 16 = 80 và MA = 64 (g/mol)

Vậy A là Cu

Đáp án D

C. Tự luyện.

Câu 1: Chất rắn Cu tạo thành từ phản ứng của CuO và H2 có màu gì?

A. Màu đen.

B. Màu nâu.

C. Màu xanh.

D. Màu đỏ.

Hướng dẫn giải:

H2 tác dụng với CuO ở nhiệt độ cao sinh ra Cu. Kim loại Cu có màu đỏ.

Đáp án D

Câu 2: Trong những oxit sau: CuO, MgO, Al2O3, Ag2O, FeO, Na2O. Ở nhiệt độ cao H2 khử được bao nhiêu oxit kim loại trên?

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Hướng dẫn giải:

Ở nhiệt độ cao, H2 khử được các oxit CuO, Ag2O, FeO trong dãy.

Đáp án B

Câu 3: Trong những oxit sau: CuO, NO, Fe2O3, Na2O, CaO. Oxit nào không bị hiđro khử?

A. NO, CaO, Na2O.

B. CuO, NO, Fe2O3.

C. Fe2O3, Na2O, CaO.

D. NO, Fe2O3, Na2O.

Hướng dẫn giải:

H2 không tác dụng với các oxit sau: NO, CaO, Na2O.

Đáp án A

Câu 4: Khử hoàn toàn 16 gam sắt(III) oxit bằng khí hiđro. Thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng là

A. 2,24 lít.

B. 3,36 lít.

C. 4,48 lít.

D. 6,72 lít.

Hướng dẫn giải:

nFe2O3 = 1656.2 1= 16.3 = 0,1 mol

Ta có phương trình phản ứng:

Fe2⁢O3+3⁢H2 →t0⁢2⁢F⁢e+3⁢H2⁢O0,1 → 0,3 mol

Vậy thể tích khí hiđro cần dùng là 0,3.22,4 = 6,72 lít.

Đáp án D

Câu 5: Khử 24 gam đồng(II) oxit bằng khí hiđro thu được 12,8 gam đồng. Hiệu suất của phản ứng là

A. 50%.

B. 60%.

C. 66,67%.

D. 85%.

Hướng dẫn giải:

nCuO = 2464 + 16 = 0,3 mol; nCu= 12,864=0,2

Phương trình phản ứng:

H2 + CuO →to Cu + H2O 0,3 0,2 mol

Suy ra hiệu suất của phản ứng là

H=0,20,3⁢.100%≈66,67%

Đáp án C

Câu 6: Người ta điều chế 24 gam đồng bằng cách cho H2 tác dụng với CuO. Khối lương CuO bị khử là

A. 15 gam.

B. 30 gam.

C. 45 gam.

D. 60 gam.

Hướng dẫn giải:

nCu = 24 : 64 = 0,375 mol

Phương trình phản ứng:

H2 + CuO →to Cu + H2O 0,375 ←0,375 mol

Khối lượng CuO là: 0,375.(64 + 16) = 30 gam

Đáp án B

Câu 7: Cho khí H2 tác dụng với FeO nung nóng thu được 11,2 gam Fe. Thể tích khí H2 (đktc) đã tham gia phản ứng là

A. 1,12 lít.

B. 2,24 lít.

C. 4,48 lít.

D. 6,72 lít.

Hướng dẫn giải:

nFe = 11,2 : 56 = 0,2 mol

Phương trình phản ứng:

H2 + FeO →to Fe + H2O0,2 ← 0,2 mol

Vậy thể tích H2 là: 0,2.22,4 = 4,48 lít.

Đáp án C

Câu 8: Cho CuO tác dụng hết với 11,2 lít khí H2 ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thấy có m gam kim loại. Giá trị của m là:

A. 16 gam

B. 32 gam

C. 72 gam

D. 64 gam

Hướng dẫn giải:

nH2 = 11,222,4 = 0,5 mol

Phương trình phản ứng:

H2+C⁢u⁢O→to⁢C⁢u+H2⁢O0.5 → 0,5 mol

Suy ra khối lượng đồng là 0,5.64 = 32 gam

Đáp án B

Câu 9: Tính thể tích hiđro (đktc) cần dùng để điều chế 5,6 gam Fe từ FeO ?

A. 1,12 lít.

B. 2,24 lít.

C. 3,36 lít.

D. 4,48 lít.

Hướng dẫn giải:

nFe = 5,6 : 56 = 0,1 mol

Phương trình hóa học:

H2+F⁢e⁢O→to⁢F⁢e+H2⁢O0,1 ← 0,1 mol

Thể tích H2 là 0,1. 22,4 = 2,24 lít

Đáp án B

Câu 10: 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

Hướng dẫn giải:

H2+Pb⁢O →to⁢Pb+H2⁢O

Đáp án A

D. Bài tập thêm

Câu 1: Sản phẩm thu được khi dẫn khí hydrogen qua nickel(II) oxide đun nóng là

A. NiO.

B. H2.

C. Ni.

D. Không phản ứng.

Câu 2: Cho CuO tác dụng hết với 2,479 lít khí H2 ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thấy có m gam kim loại. Giá trị của m là

A. 3,2.

B. 6,4.

C. 32.

D. 64.

Câu 3: Cho khí H2 tác dụng với FeO nung nóng thu được 5,6 gam Fe. Thể tích khí H2 (đkc) đã tham gia phản ứng là

A. 1,2395 lít.

B. 2,479 lít.

C. 4,4985 lít.

D. 7,437 lít.

Câu 4: Oxide nào không bị H2 khử?

A. FeO.

B. CuO.

C. Fe3O4.

D. K2O.

Câu 5: Khử 12 gam đồng(II) oxide bằng khí hydrogen thu được 6,4 gam đồng. Hiệu suất của phản ứng là

A. 50%.

B. 60%.

C. 66,67%.

D. 85%.

Thi online KHTN 8 KNTTThi online KHTN 8 CDThi online KHTN 8 CTST

Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Hóa học lớp 8 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về phản ứng oxi hóa khử và cách giải
• Điều chế H2, phản ứng thế và cách giải bài tập
• Kim loại tác dụng với nước và cách giải bài tập
• Oxit tác dụng với nước và cách giải bài tập
• Nhận biết, phân biệt chất hóa học và cách giải bài tập