Giải bài tập Hóa 10 Bài 17: Phản ứng oxi hóa - khử
§17. PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ A. LÍ THUYẾT ĐỊNH NGHĨA Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đỏ có sự chuyển electron giữa các chất (nguyên tử, phân tử hoặc ion) tham gia phản ứng, hay phản ứng oxi hóa - khử là phán ứng hóa học trong dó có sự thay đổi sô’ oxi hóa của một sô’ nguyên tố. Xét phàn ứng oxi hóa - khử sau: 2e Cu + H?so4 —> CuSO.ị + so2 + ILO z ° Chất khử (hay chất bị oxi hóa) là châ’t nhường electron: Cu . +6 Chất oxi hóa (hay chất bị khử) là chát thu electron: H2 s O.J Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron: 0 Cu —» Cu+2 + 2e Quá trinh khử (sự khử) là quá trình thu electron: +6 +4 s + 2e s c/ỉứ ý: Sự nhường electron chỉ có thể xáy ra khi có sự nhận electron. Vì vậy, sự oxi hóa và sự khử bao giờ cũng diễn ra đồng thời trong một phản ứng oxi hóa - khử. Trong phản ứng oxi hóa - khử bao giờ cũng có chất oxi hóa và chát khử tham gia. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC CỦA PHẢN ÚNG OXI HÓA KHỬ Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bang electron. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron do chốt khứ nhường phủi đúng hằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận. Gồm các bước sau: Ví dụ: Lập phương trình hóa học cùa phán ứng p cháy trong 0-2 tạo ra P2O5 theo sơ đồ phán ứng: p + Oj —> P2O5 Bước 1: Xác định sô' oxi hóa cúa các nguyên tố trong phản ứng để tìm chất oxi hóa và chất khử: p + Ơ2 -> p.j õ:-, • Sô' oxi hóa của p tăng từ 0 đến +5: p là chất khứ. Sô' oxi hóa của oxi giám từ 0 đến -2: O2 là chã't oxi hóa. Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mồi quá trình: ° +5 p -» p + 5e (quá trình oxi hóa) ° -2 0-2 + 4e —> 20 (quá trình khử) Bước 3: Tìm hệ sô' thích hợp cho chất oxi hóa và châ't khử sao cho tổng sô' electron do chất khử nhường bằng tống sô' electron chất oxi hóa nhận: 0 +5 X 4 p -> P + 5e 0 -2 X 5 O2 + 4e -> 2 0 Bước 4: Đặt các hệ sô' cùa chất oxi hóa và chất khu vào sơ dồ phan ứng, từ đó tính ra hệ sô' cựa các chát có mặt trong phương trình hóa học. Kiếm tra cân bàng sò' nguyên tử cùa các nguyên tô' và cân bằng điện tích hai vê để hoàn tâ't việc lạp phương trình hóa học của phản ứng: 4P + 50-2 -> 2P2O-, Ý NGHĨA CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ TRONG Tllực TIEN Trong đời sống, phần lớn năng lượng ta dùng là năng lượng cua phan ứng oxi hóa - khử. Sự cháy của xăng dầu trong các động cơ dõt. trong, sự cháy cưa than, củi, các quá trình điện phân, các phan ứng xay ra trong pin. àcquy,... đều là quá trình oxi hóa - khử. Trong sản xuất, nhiều phản ứng oxi hóa - khứ là cơ sở cùa các quá trình sản xuất hóa học như luyện gang, thép, luyện nhôm, sán xuất các hóa chất cơ bán như xút, axit clohiđric, axit nitric, sản xuâ't phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm, v.v... B. BÀI TẬP Cho các phán ứng san: 2HgO -—> 2Hg + 0, CaCO.1 > CaO + co, c. 2AK0H):, -—» AỌO, + 311,0 . t° ■. D. 2NaHCO:, —- > NaCO, 4 co, + H-,0 Phán ứng nào lù phàn ứng oxi hóa - khiiĩ Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong dó có sự thay đổi số oxi hóa của một sô' nguyên tô': 2HgỔ ■> 2Hg + ổ2 Đáp án A Cho các phán ứng sau: 4NỈL, + 50, — > 4N0 + 6H-,0 2NH;t + 3CZ, > Nị + 6HCỈ c. 2NH:, + 3CuO — > 3Cu + AẠ + 3/7,0 D. 2NH3 + /7,0, + M/iSOị > MnO-, + (NIỈ,hSO, Ở phản ứng nào NH.1 không dóng vai trò chất khứ? Giải 2NH3 + H2O2 +.MnSO.| -> MnO, + (NH, )2S0.| Sô oxi hóa của N trong NH3 là -3 không đổi nên NH.J không dóng vai trò châ't khử. Đáp án D Trong sô các phản ứng sau: HN0:i + NaOH — > A/ữA'0., + H,ữ NịOs + H >0 > 2HN0, c. 2HN0:, + 3HọS > 3S + 2N0 + 4ỈỈ2O D. 2Fe: Fc-,0., + 3/7,0 Phản ứng nào là phán ứng oxi hóa - khử? Giải +5 -2 0 -2 2HNO3 + 3H2S -> 3S + 2NOT + 11L0 Đáp án c Trong phán ứng: 3N0-Ị + 77,0 -> 2HN0:ì + A'O N02 đóng vai trò: Chí là chất oxi hóa. Chí là chất khứ. c. Là chất oxi hóa. nhưng đồng thời cũng là chất khử. D. Không là chát oxi hóa. không là chát khử. Chọn đáp án đúng. Giải 3 N02 + H20 -» 2 HN03 + NO T +4 +5 N -» N + le: quá trình oxi hóa +4 +2 N + 2e -> N : quá trình khử Vậy NO, vừa là chát oxi hóa, vừa là chát khứ. Đáp án c ■> 21ỈBr + 1L.S0, Clio phản ứng: SO2+ 2HjO + Br-_ — ơ phản ứng trên, Br> đóng vai trò: Chất 0X1 hóa. Chất khử. Vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử. Không là chất oxi hóa, không là chất khứ. Chọn đáp án đúng. Giải SO, + 2H,0 + Bi-2 L—> 2HBr + H,so, 0 -1 Bỉ'2 + 2e —> 2Br : quá trình khử => Br, là chat oxi hóa. Đáp án A Phán biệt chát oxi hóa và sự oxi hóa. chất khít và sự khít. Lây vi dụ minh họa. Giải Chất oxi hóa là chất thu electron nên sau phán ứng sô oxi hóa giám (ổ2 -> 2 Ổ ) ° 2 t1 -ĩ Ví dụ: 4 Na + O, ->2Na2Ơ Sự oxi hóa là sự nhường electron. Ví dụ: O2 + 4e -> 2 0 : sự khứ. Thế nào là phún ứng oxi hóa khử? Lấy ba vi dụ. Giải Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong dó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố. Ví dụ: a) MnO, + 4HC1 -> MnCl, + Cl, + 2H,0 Cu + 4HNO3(đậc) -———> Cu(NO;i), + 2N0, + 2H,0 3Mg + 4H,S0.|(l|ftC, núng) ——-> 3MgS0.| + s + 4H,0 Lập phương trinh hóa học cứa các phản ứng oxi hóa - khử san dây theo phương pháp thũng bồng electron: Cho Mil cự tác dụng với axit HCl đặc. thu dược MnClị, Ct-2 vá IIL). Cho Cu tác dụng với axit dung dịch axit HNO:i dặc. nóng thu dược Cu(N0p2. VO2 và HL). Cho Mg tác dụng với dung dịch axit HịSOi dạc. Iióng thư dược MgSO.1. B và ILL). MnO2 + Hcìđặe —> MnCl2 + Cl2 T + H,0 +4 +2 quá trình oxi hóa Mn .+ 2e —> Mil: quá trình khử -1 0 2 Cl -> ÕỈ2+ 2e: MnO2 + 4 HClđặc > MnCl2 + Cl-2 ĩ + 2H_.O Cu + HNO3dặc —-—> Cu(NO3)2 + NO2T + HọO 0 +2 +5 +4 N + le -> N: Cu —> Cu+ 2e: quá trình oxi hóa quá trình khử Cu + 4HNO3đặc —-> Cu(NO3)2 + 2NO2T + 2I-I..0 Cu: chất khử HNO3: chất oxi hóa 0 +6 .0 +2 0 Mg + H2SO4đặc —-> MgSO., + s + ICO 0 +2 +6 ■ 0 s + 6e —> s : Mg -» Mg+ 2e: quá trình ọxi hóa quá trình khù' 1 _ .t? __ 2 —> 3MgSO, + s + 4HựO 1 X 3 Mg + 4 H2 SO4dạc Mg: là châì khử. H2SO4: là chất oxi hóa. Cần bao nhiêu gain cìồng đẻ khử hoàn toàn lượng bục có trung Sõinl (lung dịch Ag.\'ừj O,1ÕMỊ Giải „ , _ 85.0,15 nnime I, Ta có: nAirNO = ~= 0,01275 (moi) g 3 1000 Phản ứng: Cu + 2AgNO:i -> Cu(NO.ị)2 + 2Agị (1) Từ (1) => nCu - ì nAgN0. = _ 0,006375 (moi) => mCu = 64.0,006375 = 0,40S (g) Vậy cần 0,408 gam Cu để khứ hoàn toàn lượng ion bạc ’có trong 85nil dung dịch AgNCỊi 0,15M.