Bài tập luyên tập Phản ứng Oxi hóa khử - Hóa 10 bài 19

Bài viết này nhằm củng cố kiến thức về sự oxi hóa, sự khử, chất oxi hóa, chất khử, phản ứng oxi hóa khử và phân loại phản ứng. Đồng thời, rèn luyện kỹ năng cân bằng phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron.

A. Kiến thức cần nhớ

1. Sự oxi hóa, sự khử là gì?

- Sự oxi hoá là sự nhường electron, là sự tăng số oxi hoá.

- Sự khử là sự thu electron, là sự giảm số oxi hoá.

- Người ta còn gọi sự oxi hoá là quá trình oxi hoá, sự khử là quá trình khử.

2. Sự oxi hoá và sự khử là hai quá trình có bản chất trái ngược nhau nhưng xảy ra đồng thời trong một phản ứng. Đó là phản ứng oxi hoá - khử.

3. Chất khử, chất oxi hóa là gì?

- Chất khử là chất nhường electron, là chất chứa nguyên tố có số oxi hoá tăng sau phản ứng.

- Chất oxi hoá là chất thu electron, là chất chứa nguyên tố có số oxi hoá giảm sau phản ứng.

- Trong phản ứng oxi hoá - khử bao giờ cũng có chất khử và chất oxi hoá tham gia.

- Chất khử còn gọi là chất bị oxi hoá và chất oxi hoá còn gọi là chất bị khử.

4. Phản ứng oxi hóa - khử

- Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng. Nếu dựa vào sự thay đổi số oxi hoá thì phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố.

5. Phân loại phản ứng hóa học

- Dựa vào số oxi hoá người ta chia các phản ứng thành 2 loại, đó là phản ứng oxi hoá - khử (số oxi hoá thay đổi) và phản ứng không thuộc loại phản ứng oxi hoá - khử (số oxi hoá không thay đổi).

B. Bài tập luyện tập phản ứng oxi hóa - khử

* Bài 1 trang 88 SGK Hóa 10: Loại phản ứng nào sau đây luôn luôn không là loại phản ứng oxi hóa – khử?

A. Phản ứng hóa hợp.

B. Phản ứng phân hủy.

C. Phản ứng thế trong hóa vô cơ

D. Phản ứng trao đổi.

* Lời giải:

- Đáp án đúng: D. Phản ứng trao đổi.

* Bài 2 trang 89 SGK Hóa 10: Loại phản ứng nào sau đây luôn luôn là phản ứng oxi hóa – khử?

A. Phản ứng hóa hợp.

B. Phản ứng phân hủy.

C. Phản ứng thế trong hóa vô cơ.

D. Phản ứng trao đổi.

* Lời giải:

- Đáp án đúng: C. Phản ứng thế trong hóa vô cơ.

* Bài 3 trang 89 SGK Hóa 10: Cho phản ứng: M₂O_x + HNO₃ → M(NO₃)₃ +...

Khi x có giá trị là bao nhiêu thì phản ứng trên không thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử?

A. x = 1.

B. x = 2.

C. x= 1 hoặc x = 2.

D. x = 3.

Chọn đáp án đúng.

* Lời giải:

- Đáp án đúng: D. x = 3.

Vì x = 3 thì số oxi hóa của M trước và sau phản ứng không thay đổi vẫn là +3.

* Bài 4 trang 89 SGK Hóa 10: Câu nào đúng, câu nào sai trong các câu sau đây:

a) Sự oxi hóa một nguyên tố là lấy bớt electron của nguyên tố đó, là làm cho số oxi hóa của nguyên tố đó tăng lên.

b) Chất oxi hóa là chất thu electron, là chất chứa nguyên tố mà số oxi hóa của nó tăng sau phản ứng.

c) Sự khử một nguyên tố là sự thu thêm electron cho nguyên tố đó, làm cho số oxi hóa của nguyên tố đó giảm xuống.

d) Chất khử là chất thu electron, là chất chứa nguyên tố mà số oxi hóa của nó giảm sau phản ứng.

e) Tất cả đều sai.

* Lời giải:

- Câu sai: B, D, E.

- Câu đúng: A, C.

* Bài 5 trang 89 SGK Hóa 10: Hãy xác định số oxi hóa của các nguyên tố:

- Nitơ trong NO, NO₂, N₂O₅, HNO₃, HNO₂, NH₃, NH₄Cl.

- Clo trong HCl, HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄, CaOCl₂.

- Mangan trong MnO₂, KMnO₄, K₂MnO₄, MnSO₄.

- Crom trong K₂Cr₂O₇, Cr₂(SO₄)₃, Cr₂O₃.

- Lưu huỳnh trong H₂S, SO₂, H₂SO₃, H₂SO₄, FeS, FeS₂.

* Lời giải:

• Đặt x là oxi hóa của nguyên tố N (nitơ) trong các hợp chất trên, ta có:

Trong NO: x + (-2) = 0 → x = +2.

Trong NO₂: x + 2.(-2) = 0 → x = +4.

Trong N₂O₅: 2x + 5.(-2) = 0 → x = +5.

Trong HNO₃: (+1) + x + 3.(-2) = 0 → x = +5.

Trong HNO₂: (+1) + x +2.(-2) = 0 → x = +3.

Trong NH₃ : x + 3.(+1) = 0 → x = -3.

Trong NH₄Cl: x + 4.(+1) +(-1) = 0 → x = -3.

• Cũng giải tương tự như trên ta có:

Số oxi hóa của Cl trong: HCl, HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄, CaOCl₂.

lần lượt là: -1; +3; +5; +7; (-1 và + 1 trong CaOCl₂)

• Số oxi hóa của Cr trong: K₂Cr₂O₇, Cr₂(SO₄)₃, Cr₂O₃.

lần lượt là: + 6; +3; +3.

• Số oxi hóa của S trong: H₂S, SO₂, H₂SO₃, H₂SO₄, FeS, FeS₂.

Lần lượt là: -2; +4; +4; +6; -2; -1.

* Bài 6 trang 89 SGK Hóa 10: Cho biết đã xảy ra sự oxi hóa và sự khử những chất nào trong những phản ứng thế sau:

a) Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag.

b) Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.

c) 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂.

* Lời giải:

Sự oxi hóa và sự khử xảy ra ở những chất trong phản ứng thế sau:

• Phản ứng: 

- Sự nhường electron của Cu được gọi là sự oxi hóa nguyên tử đồng:

 Cu⁰ → Cu²⁺ + 2e

- Sự nhận electron của ion bạc được gọi là sự khử ion bạc:

 Ag⁺ + 1e → Ag⁰

• Phản ứng: 

- Sự nhường electron của sắt được gọi là sự oxi hóa nguyên tử sắt:

 Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e

- Sự nhận electron của ion đồng được gọi là sự khử ion đồng:

 Cu²⁺ + 2e → Cu⁰

• Phản ứng: 

- Sự nhường electron của natri được gọi là sự oxi hóa nguyên tử natri:

 Na⁰ → Na⁺ + e

- Sự nhận electron của ion hidro gọi là sự khử ion hiđro:

 2H⁺ + 2e → H₂

* Bài 7 trang 89 SGK Hóa 10: Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa, tìm chất oxi hóa và chất khử trong những phản ứng sau:

a) 2H₂ + O₂ → 2H₂O.

b) 2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂.

c) NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O.

d) Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃.

* Lời giải:

Chất khử và chất oxi hóa trong các phản ứng sau là:

a) 

 Chất khử : H₂, chất oxi hóa O₂

b) 

 KNO₃ vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

c) 

 NH₄NO₂ vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử

d) 

 chất khử: Al, chất oxi hóa: Fe₂O₃

* Bài 8 trang 90 SGK Hóa 10: Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa, hãy cho biết vai trò các chất tham gia trong các phản ứng oxi hóa – khử sau:

a) Cl₂ + 2HBr → 2HCl + Br₂.

b) Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O.

c) 2HNO₃ + 3H₂S → 3S + 2NO + 4H₂O.

d) 2FeCl₂ +Cl₂ → 2FeCl₃.

* Lời giải:

Vai trò các chất trong các phản ứng oxi hóa – khử sau là:

a)

Chất khử Br^-1 (trong HBr), chất oxi hóa Cl₂

b) 

Chất khử Cu, chất oxi hóa S⁺⁶ (trong H₂SO₄)

c) 

Chất khử S^-2 (trong H₂S), chất oxi hóa N⁺⁵ (trong HNO₃)

d) 

Chất khử Fe⁺² (trong FeCl₂), chất oxi hóa Cl₂⁰

* Bài 9 trang 90 SGK Hóa 10: Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau đây bằng phương pháp thăng bằng electron và cho biết chất khử, chất oxi hóa ở mỗi phản ứng:

a) Al + Fe₃O₄ → Al₂O₃ + Fe

b) FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

c) FeS₂ + O₂ → Fe₂O₃ + SO₃

d) KClO₃ → KCl + O₂

e) Cl₂ +KOH → KCl + KClO₃ + H₂O

* Lời giải:

> Lưu ý các bước để cân bằng phản ứng oxi hóa khử:

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các chất trước và sau phản ứng, để tìm chất khử và chất oxi hóa

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa khử, cân bằng mỗi quá trình

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hóa và chất khử, sao cho tổng số electron chất nhận = tổng số electron chất nhường

Bước 4: Đặt các  hệ số của chất khử và chất oxi hóa vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

> Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hóa – khử:

a) 8Al + 3Fe₃O₄ → 4Al₂O₃ + 9Fe

Chất khử Al; chất oxi hóa Fe₃O₄

b) 10FeSO₄ + 2KМnО₄ + 8H₂SO₄ ⟶ 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂

Chất khử là FeSO₄; chât oxi hóa là KMnO₄

c) 4FeS₂ + 11O₂  ⟶ 2Fe₂O₃ + 8SO₂↑

 Fe⁺² - 1e → Fe⁺³

 2S^-1 - 2.5e → 2S⁺⁴

Chất khử FeS₂; Chất oxi hóa O₂

d) 2KClO₃ ⟶ 2KCl + 3O₂↑

KClO₃ vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử

e) 3Cl₂ + 6KOH  5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Cl₂ vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử