Xem toàn bộ tài liệu Lớp 8: tại đây

A. Lý thuyết & Phương pháp giải

Định nghĩa: 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 trong hợp chất.

Ví dụ: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Nhận xét: Nguyên tử Zn đã thay thế nguyên tử H trong hợp chất HCl.

Các bước giải toán:

+ Tính số mol các chất đã cho

+ Viết phương trình hóa học

+ Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết

+ 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: Cho các phản ứng hoá học sau: (coi điều kiện phản ứng có đủ)

(1): ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O.

(2): 2Cu + O₂ → 2CuO.

(3): Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑.

(4): 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑.

(5): 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑.

(6): Na₂O + H₂O → 2NaOH.

Xác định các phản ứng thế?

Lời giải

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 trong hợp chất.

Các phản ứng thế là:

(3): Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

(5): 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

Ví dụ 2: Trong phòng thí nghiệm có các kim loại kẽm và sắt, dung dịch axit clohiđric HCl và axit sunfuric H₂SO₄ loãng. Hãy viết các phương trình hóa học có thể điều chế hiđro. Cho biết chúng thuộc loại phản ứng nào?

Lời giải

– Phương trình hóa học có thể điều chế hiđro:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ ↑

Zn + H₂SO_{4 (loãng)} → ZnSO₄ + H₂ ↑

Fe + H₂SO_{4 (loãng)} → FeSO₄ + H₂ ↑

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ ↑

– Cả 4 phản ứng trên thuộc loại phản ứng thế.

Ví dụ 3: Lập Phương trình hóa học của các phản ứng sau đây và cho biết chúng thuộc loại phản ứng hóa học nào?

a) Mg + O₂ → MgO.

b) 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑.

c) Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu.

Lời giải

a) 2Mg + O₂ 2MgO

– Là phản ứng oxi hóa khử ( hoặc phản ứng hóa hợp).

b) 2KMnO₄ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑.

– Là phản ứng oxi hóa khử (hoặc phản ứng phân hủy).

c) Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu.

– Là phản ứng thế.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Đâu là phản ứng thế trong các phản ứng sau?

A. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

B. NaOH + HCl → NaCl + H₂O

C. Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

D. CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

Đáp án A

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 trong hợp chất.

Ở phản ứng A, Fe đã thế vị trí của H trong phân tử HCl.

Câu 2: Phản ứng nào dưới đây là phản ứng thế?

A. 2KClO₃ 2KCl + 3O₂↑.

B. SO₃ + H₂O → H₂SO₄.

C. Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O.

D. Fe₃O₄ + 4H₂

3Fe + 4H₂O.

Đáp án D

Phản ứng thế: Fe₃O₄ + 4H₂ 3Fe + 4H₂O

Vì: 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 trong hợp chất.

Câu 3: Chọn đáp án đúng?

A. Phản ứng giữa FeO và HCl là phản ứng oxi hóa – khử.

B. Phản ứng giữa Fe và HCl là phản ứng thế.

C. CaCO₃ CaO + CO₂ là phản ứng oxi hóa khử.

D. Khí H₂ nặng hơn không khí.

Đáp án B

A sai vì không xảy ra cả sự oxi hóa và sự khử.

B đúng vì Fe thế chỗ của nguyên tử H trong phân tử HCl.

Phương trình hóa học: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

C sai vì đây không phải phản ứng oxi hóa khử.

D sai vì khí H₂ nhẹ hơn không khí

Câu 4: Phản ứng nào dưới đây không phải là phản ứng thế?

A. CuO + H₂

Cu + H₂O

B. Mg +2HCl → MgCl₂ +H₂↑

C. Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ +H₂O

D. Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Đáp án C

Vì: Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất trong khi đó ở phản ứng C là phản ứng hóa học giữa hai hợp chất.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất?

A. Phản ứng thế là phản ứng hóa học trong đó nguyên tử của đơn chất thế chỗ nguyên tử của nguyên tố khác trong hợp chất

B. Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó có sự tham gia của hợp chất và các chất

C. Phản ứng thế là phản ứng hóa học trong đó có sự tham gia của hợp chất và đơn chất tạo thành chất mới

D. Phản ứng thế là quá trình tạo thành nhiều chất mới từ 2 hay nhiều chất ban đầu

Đáp án A

Câu 6: Cho Fe phản ứng thế với HCl, đốt cháy sản phẩm khí sinh ra thu được ngọn lửa màu gì?

A. Đỏ

B. Xanh nhạt

C. Cam

D. Tím

Đáp án B

Phản ứng giữa Fe và HCl:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Khí thoát ra là H₂, cháy được trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt.

Câu 7: Cho phản ứng thế: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂. Tính khối lượng của Al đã phản ứng với axit sunfuric (H₂SO₄), biết sau phản ứng thu được 1,68 lít khí (đktc).

A. 2,025 gam

B. 5,240 gam

C. 6,075 gam

D. 1,350 gam

Đáp án D

Số mol H2 là: n_H2 = = 0,075 mol

Phương trình hóa học:

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

0,05 ← 0,075 (mol)

Khối lượng Al đã phản ứng là: m_Al = n_Al.M_Al = 0,05.27 = 1,35 gam

Câu 8: Cho 5,6 gam Fe tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được thể tích khí H₂ (ở đktc) là:

A. 2,24 lít.

B. 1,12 lít.

C. 6,72 lít.

D. 4,48 lít.

Đáp án A

Số mol Fe là: n_Fe = = 0,1 mol

Phương trình hóa học:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

0,1 → 0,1 (mol)

Thể tích khí thu được là: V_H2 = 22,4.n_H2 = 22,4.0,1 = 2,24 lít

Câu 9: Cho Zn tác dụng hoàn toàn với H₂SO₄ loãng, sau phản ứng tạo ra mấy sản phẩm?

A. 2

B. 1

C. 3

D. 4

Đáp án A

Phương trình hóa học: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑

⇒ phản ứng tạo ra 2 sản phẩm: ZnSO₄ và H₂

Câu 10: Cho kim loại Mg tác dụng với dung dịch axit clohiđric HCl thu được muối MgCl₂ và 4,48 lít khí hiđro (ở đktc). Tính khối lượng axit clohiđric cần dùng cho phản ứng?

A. 29,2 gam

B. 14,6 gam

C. 12,7 gam

D. 10,95 gam

Đáp án B

Số mol H2 là: n_H2 =

= 0,2 mol

Phương trình hóa học:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

0,4 ← 0,2 (mol)

Khối lượng HCl cần dùng là:

m_HCl = n_HCl.M_HCl = 0,4.36,5 =14,6 gam