Bài tập hóa trị và số oxi hóa

Chuyên đề Hóa học lớp 10: Bài tập hóa trị và số oxi hóa được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. 

I. Lý thuyết và phương pháp giải

Đối với hợp chất hữu cơ, số oxi hóa của C trong HCHO được tính là số oxi hóa trung bình; hoặc xem số oxi hóa của C là tổng đại số các số oxi hóa của các nguyên tử khác mà nó liên kết.

Chẳng hạn: Trong CH₃ – CH₂OH:

Số oxi hóa trung bình của C là: -2

Còn số oxi hóa của C trong CH₃ là: -3 và trong CH₂OH là -1.

II. Quy tắc xác định số oxi hóa

Quy tắc 1: Trong đơn chất, số oxi hóa của nguyên tử bằng 0.

Ví dụ: H₂; N₂; O₂; Fe; Zn ....

Quy tắc 2: Trong phân tử các hợp chất, thông thường số oxi hóa của hydrogen là +1, của oxygen là -2, các kim loại điển hình có số oxi hóa dương và có giá trị bằng số electron hóa trị.

Ví dụ:

Quy tắc 3: Trong hợp chất, tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử bằng 0.

Ví dụ: \(C^{+4} O^{-2} _{2}\)

Tổng số oxi hóa = (+4) + (-2).2 = 0.

Quy tắc 4: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng điện tích ion; trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng điện tích ion.

Ví dụ: \((N^{−3} H_{4}^{+1} )^{+}\)

Tổng số oxi hóa = (-3) + (+1).4 = + 1.

Trường hợp ngoại lệ: NaH , AlH (số oxi hóa của H là -1)

Số oxi hóa của O là: -2

Ví dụ: H₂O, Na₂O, SO₂

Trường hợp ngoại lệ:

Số oxi hóa -1: H₂O₂, Na₂O₂

Số oxi hóa +2: OF₂

III. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Số oxi hóa của nitơ trong NH₄⁺, NO₂^- , và HNO₃ lần lượt là:

A. +5, -3, +3.

B. -3, +3, +5

C. +3, -3, +5

D. +3, +5, -3.

Hướng dẫn làm bài 

Đặt x, y, z lần lượt là số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong NH₄⁺, NO₂^-, và HNO₃

Ta có: x + 4.1 = 1 ⇒ x = -3. Số OXH của N trong NH₄⁺ là -3

y + 2.(-2) = -1 ⇒ y = 3. Số OXH của N trong NO₂^- là +3

z + 1 + 3.(-2) = 0 ⇒ z = 5. Số OXH của N trong HNO₃ là +5

⇒ Chọn B.

Ví dụ 2. Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong hợp chất , đơn chất và ion sau:

a) H₂S, S, H₂SO₃, H₂SO₄.

b) HCl, HClO, NaClO₂, HClO₃.

c) Mn, MnCl₂, MnO₂, KMnO₄.

Hướng dẫn làm bài

a) Số oxi hóa của S trong các chất lần lượt là: S^-2, S⁰, S⁺⁴, S⁺⁶

b) Số oxi hóa của Cl trong các hợp chất: Cl^-1, Cl⁺¹,Cl⁺³, Cl⁺⁵, Cl⁺⁷.

c) Số oxi hóa của Mn trong các chất: Mn⁰, Mn⁺², Mn⁺⁴, Mn⁺⁷

Ví dụ 3. Hóa trị và số oxi hóa của N trong phân tử NH₄Cl lần lượt là

A. 4 và -3

B. 3 và +5

C. 5 và +5

D. 3 và -3

Hướng dẫn làm bài

N thuộc nhóm IVA nên có hóa trị 4

Số OXH: x + 4.1 + (-1)=0 ⇒ x = -3.

Ví dụ 4. Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phân tử và ion sau: CO₂, H₂O, SO₃, NH₃, NO₂, Na⁺, Cu²⁺ , Fe²⁺ , Fe³⁺, Al³⁺

Hướng dẫn làm bài

Áp dụng quy tắc xác định số oxi hóa:

+) Phân tử:

+) Ion: Số oxi hóa của Na⁺ , Cu²⁺, Fe²⁺ , Fe³⁺, Al³⁺ lần lượt là: +1, +2, +2, +3, +3

Ví dụ 5. Xác định số oxi hóa của Mn, Cr, Cl, P trong phân tử: KMnO₄, Na₂Cr₂O₇, KClO₃, H₃PO₄

Hướng dẫn giải 

Số oxi hóa của Mn, Cr, P: KMn⁺⁷O₄, Na₂Cr⁺⁶₂O₇, KCl⁺⁵O₃, H₃P⁺⁵O₄

Ví dụ 6. Xác định điện hóa trị của các nguyên tố trong các hợp chất sau: KCl, Na₂S; Ca₃N₂.

Hướng dẫn làm bài

Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất ion gọi là điện hóa trị và bằng điện tích ion đó.

+) KCl: Điện hóa trị của K là: 1+ và của Cl là: 1-

+) Na₂S: Điện hóa trị của Na là: 1+ và của S là: 2-

+) Ca₃N₂: Điện hóa trị của Ca là: 2+ và của N là: 3-

Ví dụ 7. Xác định số oxi hóa của cacbon trong mỗi phân tử sau:

CH₃ – CH₃; CH₂= CH₂; CH≡ CH; CH₂ =CH-C≡CH;

CH₃ – CH₂OH; CH₃ – CHO; CH₃- COOH; CH₃COOCH =CH₂;

C₆H₅ – NO₂; C₆H₅ – NH₂

Hướng dẫn làm bài

Ví dụ 8. Xác định số oxi hóa của N, S, C, Br trong ion: NO₃^-, SO₄^2-; CO₃^2-, Br, NH₄⁺

Hướng dẫn làm bài

Số oxi hóa của N, S, C, Br:

Ví dụ 9. Xác định điện hóa trị của các nguyên tố trong các hợp chất sau: KCl, Na₂S; Ca₃N₂.

Hướng dẫn:

Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất ion gọi là điện hóa trị và bằng điện tích ion đó.

+) KCl: Điện hóa trị của K là: 1+ và của Cl là: 1-

+) Na₂S: Điện hóa trị của Na là: 1+ và của S là: 2-

+) Ca₃N₂: Điện hóa trị của Ca là: 2+ và của N là: 3-

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