Đề kiểm tra 45 phút Hóa 10 Chương 4: Phản ứng oxi hóa - khử

  + +

cân bằng: 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

hệ số cân bằng là: 3, 28, 9, 1, 14

• Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử trong các nguyên tố:

• Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:

• Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.

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

 2Fe + 6H₂SO₄ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O 

a : b = 2 : 6 = 1 : 3

• : không có nguyên tử nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa không phải là phản ứng oxi hóa – khử.
• : không có nguyên tử nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa không phải là phản ứng oxi hóa – khử.
• không có nguyên tử nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa không phải là phản ứng oxi hóa – khử.
• có sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử Na (từ 0 lên +1) và nguyên tử H (từ +1 xuống 0)  Đây là phản ứng oxi hóa – khử.

Sự thay đổi số oxi hóa của các chất trong phản ứng:

Phương trình cân bằng là:

10KI + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5I₂ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

Theo bài ra ta có:

Theo phương trình hóa học ta có:

  m_I2 = 0,3.254 = 76,2 gam 

Phản ứng thế trong hóa học vô cơ là phản ứng hóa học trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.

Ví dụ:

Phản ứng thế (vô cơ) bao giờ cũng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố Phản ứng thế (vô cơ) luôn là phản ứng oxi hóa khử.

• Ta có 2 phản ứng: HCl + NH₃ → NH₄Cl và HCl + NaOH → NaCl + H₂O không phải là phản ứng oxi hóa khử.
• : HCl có nguyên tử Cl nhường electron HCl là chất khử.
• : HCl có nguyên tử H nhận electron HCl là chất oxi hóa.

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.

Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học xảy ra đồng thời quá trình quá trình nhường electron và quá trình nhận electron.

Dấu hiệu để nhận biết phản ứng oxi hóa – khử là có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.

Phương trình hóa học:

Chất khử là chất nhường electron (số oxi hóa tăng sau phản ứng); chất oxi hóa là chất nhận electron (số oxi hóa giảm sau phản ứng).

K là chất khử; H₂O là chất oxi hóa.

 Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử:

Phương trình cân bằng là:

3Mg + 8HNO₃ → 3Mg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Theo bài ra ta có:

Theo phương trình hóa học:

⇒ V_NO = 0,05.24,79 = 1,2395 lít

n_NO = x mol, n_H2 = y mol

            (1)

30x + 28y = m_hh = 14,75.2.0,04             (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,03, y = 0,01 (mol)

Gọi n_Fe = a mol, n_Mg = b mol.

Ta có: 56a + 24b = 2,64                                (3)

Bảo toàn electron: 3a + 2b = 0,19                (4)

Từ (3) và (4) ta có: a = 0,018 mol; b = 0,068 mol.

Sự thay đổi số oxi hóa của các chất trong phản ứng:

Phương trình cân bằng là:

10KI + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5I₂ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

Theo bài ra ta có:

Theo phương trình hóa học ta có:

m_KI = 015.166 = 24,9 (g)

Phương pháp thăng bằng electron được dùng để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử theo nguyên tắc: “Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận”.

 Chất khử là chất nhường electron, chất oxi hóa là chất nhận electron.

 Chất oxi hóa là chất nhận electron.

a) Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố:

S nhận electron SO₂ là chất oxi hóa.

b)Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố: 

S nhường electron SO₂ là chất khử.

c)  

Không có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố không phải phản ứng oxi hóa khử.

d)Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố:  

S nhận electron SO₂ là chất oxi hóa.

e) Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố: 

S nhường electron SO₂ là chất khử.

Vậy có 2 phản ứng SO₂ đóng vai trò là chất oxi hóa.

Áp dụng quy tắc xác định số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử ta có:

   Đây là quá trình nhường electron Quá trình oxi hóa.

Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng điện tích ion.

Số oxi hóa của Cr trong ion Cr³⁺ là +3.

n_Al = 0,5 mol 

Quá trình nhường - nhận electron của các nguyên tử trong phản ứng:

Bảo toàn e ta có: 1,5 = 8x + 3y             (1) 

Từ (1), (2) ta có: x = 0,15; y = 0,1 (mol)

n_HNO3 = 4n_NO + 10n_N2O = 4y + 10x = 1,9 (mol)

C_HNO3 = 1,9/2,5 = 0,76 M

Quá trình oxi hóa là quá trình chất khử nhường electron, quá trình khử là quá trình chất oxi hóa nhận electron.

 Quá trình khử: 2H⁺ +2e → H₂.

Các quá trình còn lại là quá trình oxi hóa.

Các quá trình xảy ra:

Trong phản ứng xảy ra sự oxi hóa Fe và sự khử Cu²⁺.

Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng:

Trong phân tử NH₃ có nguyên tử N nhận electron NH₃ là chất oxi hóa.

Số oxi hóa của Fe tăng FeSO₄ là chất khử.

Số oxi hóa của Cr giảm K₂Cr₂O₇ là chất oxi hóa

n_NO = 0,2 mol

Áp dụng BTKL: m_O2 = m_hh - m_Fe = 23,6 - m ⇒

Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có:

3n_Fe = 4n_O2 + 3.n_NO

= 4. + 3. 0,2

⇒ m = 19,88 gam.

Trong phân tử các hợp chất, thông thường số oxi hóa của oxygen là -2.

Hỗn hợp kim loại (Fe, Cu) + HCl => chỉ có Fe phản ứng

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

n_Fe = n_H2 = 0,15 mol

Hỗn hợp kim loại (Fe, Cu) + HNO_­3 đặc nguội → chỉ có Cu phản ứng

n_NO2 = 2,24:22,4 = 0,1 mol

Quá trình trao đổi e

Cu⁰ → Cu⁺² + 2e;

x → 2x

N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴

0,1 → 0,1 mol

Bảo toàn electron ta có:

2x = 0,1 mol → n_Cu = x = 0,1:2 = 0,05 mol

→ m = m_Fe + m_Cu = 0,15.56 + 0,05.64 = 11,6 gam

Trong hợp chất, số oxi hóa của K là +1, số oxi hóa của O là –2.

Số oxi hóa của từng nguyên tử:

 Ta có: (+1).2 + x + (–2).4 = 0 x = +6. 

Gọi n_NO = x mol, n_NO2 = y mol.

Ta có:

m_{hh khí} = 30x + 46y = 19.2.0,4    (2)

Từ ta có x = 0,2, y = 0,2 mol.

 Bảo toàn electron:

2y = 0,8 ⇒ y = 0,4 (mol).

⇒ m _Cu = 0,4.64 = 25,6 (g). 

• Sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử:

Cu: chất khử; HNO₃: chất oxi hóa.

• Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:

• Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.

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

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO­ + 4H₂O

  Tổng hệ số của các chất tham gia phản ứng là: 3 + 8 = 11.

n_Al = 0,17 (mol).

Gọi n_NO = x mol, n_N2O = y mol

Bảo toàn electron: 3x + 8y = 0,51             (1)

Từ (1) và (2) ta có: x = 0,09 (mol); y = 0,03 (mol)

V_NO = 0,09.22,4 = 2,016 (l),

V_N2O = 0,03.22,4 = 0,672 (l)

Sự thay đổi số oxi hóa của các chất:

Đặt hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa ta có:

Phương trình hóa học cân bằng:

 4HCl + MnO₂ → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

 n_CuCl2 = 0,75.0,1 = 0,075 mol

Zn + CuCl₂ → ZnCl₂ + Cu

Trong dung dịch thu được ta có:

n_ZnCl2 = n_Zn = 0,04 mol

n_CuCl2 dư = 0,075 - 0,04 = 0,035 mol

Tổng số mol của các chất trong dung dịch thu được: 0,04 + 0,035 = 0,075 mol

Ta có: Không có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử Không phải phản ứng oxi hóa khử.

Phương trình hóa học:

Trong phản ứng trên, mỗi nguyên tử Zn nhường 2 electron:

Sơ đồ phản ứng:

 X + H₂SO₄ → X₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O 

Phương trình cân bằng là: 2X + 6H₂SO₄ → X₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Theo phương trình hóa học ta có:

Theo phương trình phản ứng ta có:

Vậy X là iron (Fe).

Gọi số mol của Al, Zn lần lượt là x, y

Phương trình phản ứng

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ (1)
x                → 3x/2 mol

Zn + 2HCl → ZnCl₂ +H₂ (2)
y       →   y        mol

Theo đề bài ta có:

x = 2y => x - 2y = 0 (3)

27x + 65y = 11,9 (4)

Giải hệ phương trình (3) và (4) ta có

x = 0,2 mol; y = 0,1 mol

Theo phương trình phản ứng

V_H2 = 0,4.22,4 = 8,96 lít

Phương trình hóa học:

Quá trình oxi hóa là quá trình chất khử nhường electron, quá trình khử là quá trình chất oxi hóa nhận electron.

Vậy:

: quá trình oxi hóa.

: quá trình khử.

Phương trình hóa học:

Chất khử là chất nhường electron (số oxi hóa tăng sau phản ứng); chất oxi hóa là chất nhận electron (số oxi hóa giảm sau phản ứng).

Vậy C là chất khử; O₂ là chất oxi hóa.