Hóa học 10 - Chương 04: Phản ứng oxi hóa – khử

Nội dung text: Hóa học 10 - Chương 04: Phản ứng oxi hóa – khử

1. Trung Tâm GDTX – BDNV Tỉnh Tổ Hóa – Sinh CHƯƠNG 4: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT I. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ 1. Định nghĩa - Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng trong đó có sự chuyển dịch electron từ nguyên tố này sang nguyên tố khác (có sự biến đổi số oxi hóa của một số nguyên tố). - Chất khử (chất bị oxi hóa) là có khả năng nhường electron  số oxi hóa tăng. - Chất oxi hóa (chất bị khử) là có khả năng nhận electron  số oxi hóa giảm. - Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa) một chất là quá trình nhường electron của chất đó hay làm tăng số oxi hóa của chất đó. - Sự khử (quá trình khử) một chất là quá trình nhận electron của chất đó hay làm giảm số oxi hóa của chất đó. 2. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử: a. Phương pháp: thăng bằng electron. b. Nguyên tắc: Tổng e do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số e mà chất oxi hóa nhận c. Các bước tiến hành: Các bước Cách tiến hành 1 Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có soh thay đổi Viết các phương trình: 2 Khử (cho electron) Oxi hóa (nhận electron) Cân bằng electron : nhân hệ số để: 3 Tổng số electron cho = Tổng số electron nhận (hay  soh tăng =  soh giảm) Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Sau đó cân bằng các nguyên tố: nói chung theo thứ tự: Kim loại (ion dương) 4 Gốc axit (ion âm) Môi trường (axit, bazơ) Nước (cân bằng H2O là để cân bằng hidro) t0 Ví dụ: Lập phương trình hóa học của phản ứng sau: MnO2 + HCl  MnCl2 + Cl2 + H2O. +4 -1 +2 0 t0 B1: Mn O2 + H Cl  Mn Cl2 + Cl2 + H2O
2. Trung Tâm GDTX – BDNV Tỉnh Tổ Hóa – Sinh 4 2 Mn 2e  Mn B2: 1 0 Cl  Cl 1e 4 2 B3: 1x Mn 2e  Mn 1 0 2x Cl  Cl 1e B4: MnO2 + 2HCl  MnCl2 + Cl2 + H2O 1 Sau đó thêm 2 gốc Cl mà số oxi hóa của Cl không thay đổi (có 2 phân tử HCl đóng vai trò môi trường phản ứng). t0 Cuối cùng ta có: MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + H2O. II. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỌC VÔ CƠ Dựa vào sự thay đổ số oxi hóa, ta có 2 loại phản ứng hóa học: 1. Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa: phản ứng thế, một số phản ứng phân hủy, một số phản ứng hóa hợp. 2. Phản ứng không có sự thay đổi số oxi hóa: phản ứng trao đổi, một số phản ứng phân hủy, một số phản ứng hóa hợp. *Kiến thức bổ trợ: Dựa vào nhiệt phản ứng, ta có 2 loại phản ứng hóa học 1. Phản ứng thu nhiệt ( H >0): là phản ứng hóa học hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt VD: phân hủy đá vôi, phân hủy KMnO4 2. Phản ứng tỏa nhiệt ( H <0): là phản ứng hóa học giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt VD: các phản ứng đốt cháy Với H (tính bằng kJ) là hiệu ứng nhiệt (hay nhiệt phản ứng). Các phương trình phản ứng có ghi kèm H được gọi là phương trình nhiệt hóa học. B. BÀI TẬP I. BÀI TẬP TỰ LUẬN CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1: VIẾT CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI SỐ OXI HÓA 2 0 4 6 6 0 2 4 1. S (1) S (2) S (3) S 2. S (1) S (2) S (3) S 5 2 0 3 4 0 5 3. N (1) N (2) N (3) N (4) N (5) N (6) N 7 6 2 0 2 4. Mn (1) Mn (2) Mn (3) Mn (4) Mn DẠNG 2: CÂN BẰNG CÁC PHẢN ỨNG THEO PHƯƠNG PHÁP THĂNG BẰNG ELECTRON LOẠI 1: ĐƠN GIẢN t0 1. NH3 O2  NO H2O 2. S HNO3  H2SO4 NO t 0 3. NO2 O2 H2O  HNO3 4. Fe2O3 H2  Fe + H2O
3. Trung Tâm GDTX – BDNV Tỉnh Tổ Hóa – Sinh t 0 5. H2SO4 H2S  S + H2O 6. H2S + O2 (dư)  SO2 + H2O LOẠI 2: CÓ SỰ THAM GIA CỦA MÔI TRƯỜNG 1. Al + H2SO4 (đ, n)  Al2(SO4)3 + SO2 + H2O. 2. Mg + H2SO4 (đ, n)  MgSO4 + SO2 + H2O. 3. Ag + H2SO4 (đ, n)  Ag2SO4 + SO2 + H2O. t 0 4. MnO2 + HCl  MnCl2 + Cl2 + H2O. 5. KMnO4 + HCl  KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O. t 0 6. HNO3 + HCl  NO + Cl2 + H2O. LOẠI 3: ẨN SỐ 1. Fe + HNO3  Fe(NO3)3 + NxOy + H2O. 2. M + H2SO4 (đ, n)  M2(SO4)n + SO2 + H2O. LOẠI 4: OXI HÓA – KHỬ NỘI PHÂN TỬ t 0 t 0 1. KClO3  KCl + O2. 2. Mg(NO3)2  MgO + NO2 + O2. LOẠI 5: TỰ OXI HÓA – KHỬ t 0 1. Cl2 + KOH  KClO3 + KCl + H2O. t 0 2. NO2 + NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O. LOẠI 6: PHỨC TẠP t 0 1. FeS2 + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + H2SO4 + H2O. t 0 2. FeS + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + Fe2(SO4)3 + H2O. DẠNG 3: PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỌC VÔ CƠ Câu 1. Lấy 3 ví dụ phản ứng hóa hợp là phản ứng oxi hóa – khử và 3 ví dụ phản ứng hóa hợp không là phản ứng oxi hóa – khử. Câu 2. Lấy 3 ví dụ phản ứng phân hủy là phản ứng oxi hóa – khử và 3 ví dụ phản ứng phân hủy không là phản ứng oxi hóa – khử. Câu 3. Lấy 3 ví dụ phản ứng thế. Phản ứng thế có là phản ứng oxi hóa – khử không? Câu 4. Cho 2,24 gam Fe tác dụng với dung dịch HCl dư. Khí sinh ra cho đi qua ống đựng 4,2 gam CuO được đốt nóng. Xác định khối lượng chất rắn ở trong ống sau phản ứng. Câu 5. Nhúng nhanh kẽm vào 100,0 ml dung dịch AgNO3 0,1M. Tính khối lượng Ag kim loại được giải phóng và khối lượng kẽm đã tan vào dung dịch. Câu 6. Có thể điều chế MgCl2 bằng: a. Phản ứng hóa hợp. b. Phản ứng thế. c. Phản ứng trao đổi. Viết phương trình hóa học của các phản ứng. DẠNG 4: BÀI TẬP TỔNG HỢP (RÈN THÊM KỸ NĂNG) Câu 1. Đốt cháy hoàn toàn 14,3 gam hỗn hợp X gồm Al, Zn, Mg ngoài không khí thu được 22,3 gam hỗn hợp Y gồm 3 oxit. Hòa tan hết Y bằng dung dịch HCl 14,6% (D =1,07g/ml). a. Viết phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính thể tích dung dịch HCl 14,6% tối thiểu cần dùng.
4. Trung Tâm GDTX – BDNV Tỉnh Tổ Hóa – Sinh II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào HCl đóng vai trò là chất oxi hóa? A. HCl + NaOH  NaCl + H2O. t 0 B. 2HCl + CuO  CuCl2 + H2O. C. Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2. t 0 D. 4HCl + MnO2  MnCl2 + Cl2 + 2H2O. Câu 2: Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Trong phản ứng trên xảy ra A. sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu. B. sự khử Fe2+ và sự oxi hóa Cu. C. sự oxi hóa Fe và sự khử Cu2+. D. sự khử Fe2+ và sự khử Cu2+. Câu 3: Số mol electron cần dùng để khử 0,25mol Zn2+ thành Zn là A. 0,50. B. 1,25. C. 0,75. D. 0,25. Câu 4: Trong phản ứng: t 0 2NO2 + 2NaOH  NaNO3 + NaNO2 + H2O NO2 đóng vai trò A. là chất oxi hóa, đồng thời cũng là chất khử. B. là chất oxi hóa. C. là chất khử. D. không là chất oxi hoá, cũng không là chất khử. Câu 5: Trong phân tử NH4NO3 thì số oxi hoá của 2 nguyên tử nitơ là A. +1 và +1. B. – 4 và +6. C. -3 và +5. D. -3 và +6. Câu 6: Hãy cho biết nhưng cặp khái niệm nào tương đương nhau? A. quá trình oxi hóa và chất oxi hóa. B. quá trình oxi hóa và sự oxi hóa. C. quá trình khử và sự oxi hóa. D. quá trình oxi hóa và chất khử. Câu 7: Hòa tan kim loại R hóa trị (II) bằng dung dịch H 2SO4 và 2,24 lít khí SO2 (đktc). Số mol electron mà R đã nhường là A. 0,3 mol. B. 0,4mol. C. 0,2mol. D. 0,1mol. Câu 8: Cho phản ứng sau: 3NO2 H2O  2HNO3 NO. Vai trò của NO2 là A. chất oxi hóa. B. Chất khử. C. Vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử. D. Không là chất oxi hóa, cũng không là chất khử. Câu 9: Nhận định nào không đúng? A. Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của tất cả các nguyên tố. B. Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố. C. Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng luôn xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử D. Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng. t 0 Câu 10: Trong phản ứng: 3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O. Chất bị oxi hóa là 2 A. Cu. B. Cu . C. H . D. NO3 . Câu 11: Cho 2,7 gam kim loại X tác dụng với khí clo dư tạo ra 13,35 gam muối. Tên kim loại X là A. Fe. B. Zn. C. Al. D. Cu. 6 4 Câu 12: Cho quá trình sau: S 2e  S . Kết luận nào đúng? 6 A. Trong quá trình trên S đóng vai trò là chất khử. B. Quá trình trên là quá trình khử. C. Quá trình trên là quá trình oxi hóa.
5. Trung Tâm GDTX – BDNV Tỉnh Tổ Hóa – Sinh 4 D. Trong quá trình trên S đóng vai trò là chất oxi hóa. Câu 13: Nhận định nào không đúng? A. Các phản ứng hóa hợp có thể là phản ứng oxi hóa khử, có thể không là phản ứng oxi hóa khử. B. Các phản ứng trao đổi đều không phải là phản ứng oxi hóa khử. C. Các phản ứng thế đều là phản ứng oxi hóa khử. D. Các phản ứng trao đổi có thể là phản ứng oxi hóa khử, có thể không là phản ứng oxi hóa khử. Câu 14: Trong các phản ứng phân hủy bởi nhiệt dưới đây, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa - khử? t 0 t 0 A. CaCO3  CaO + CO2. B. 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O. t 0 t 0 C. 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O. D. 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2. 2+ Câu 15: Trong phản ứng: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu, 1,0 mol ion Cu đã A. nhận 2mol electron. B. nhường 1mol electron. C. nhận 1mol electron. D. nhường 2mol electron. Câu 16: Trong các phản ứng sau, loại phản ứng nào luôn là phản ứng oxi hóa - khử? A. Phản ứng hóa hợp. B. Phản ứng phân hủy. C. Phản ứng nhiệt phân. D. Phản ứng thế. Câu 17: Trong các phản ứng dưới đây,phản ứng nào không phải là phản ứng oxi hóa - khử? t 0 t 0 A. Fe2(SO4)3 + Cu  2FeSO4 + CuSO4. B. FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S. C. Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2. D. Mg + CuCl2  MgCl2 + Cu. Câu 18: Nhận định nào không đúng? A. Sự khử là sự mất electron. B. Sự oxi hóa là sự mất electron. C. Chất khử là chất nhường electron. D. Chất oxi hóa là chất nhận electron. Câu 19: Cho 22,25 gam hỗn hợp gồm Mg, Zn tác dụng hết với dung dịch HCl thấy có 1,0 gam khí H2 bay ra. Khối lượng muối clorua thu được trong dung dịch là A. 57,75 gam. B. 50,57 gam. C. 57,05 gam. D. 52,55 gam. Câu 20: Nhận định nào không đúng? A. Trong các phản ứng phân huỷ, số oxi hóa của các nguyên tố luôn thay đổi. B. Trong các phản ứng thế, số oxi hoá của các nguyên tố luôn thay đổi. C. Trong các phản ứng hoá học, số oxi hóa của các nguyên tố có thể thay đổi hoặc không thay đổi. D. Trong các phản ứng oxi hóa - khử luôn có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố. Câu 21: Trong các loại phản ứng sau, loại nào luôn là phản ứng oxi hóa khử? A. Phản ứng hóa hợp. B. Phản ứng thế. C. Phản ứng phân hủy. D. Phản ứng trung hòa. Câu 22: Khi tham gia vào các phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại A. bị khử. B. bị oxi hóa. C. cho proton. D. nhận proton. t 0 Câu 23: Cho sơ đồ phản ứng: H 2SO4 + Fe  Fe2(SO4)3 + H2O + SO2. Số phân tử H 2SO4 bị khử và số phân tử H2SO4 tạo muối của phản ứng sau khi cân bằng là A. 3 và 3. B. 6 và 3. C. 3 và 6. D. 6 và 6. t 0 Câu 24: Cho phản ứng hóa học: Cl 2 + KOH  KCl + KClO3 + H2O. Tỉ lệ giữa số nguyên tử clo đóng vai trò chất oxi hóa và số nguyên tử clo đóng vai trò chất khử trong phương trình hóa học của phản ứng đã cho tương ứng là A. 3 : 1. B. 1 : 3. C. 5 : 1. D. 1 : 5. t 0 Câu 25: Cho sơ đồ phản ứng: MnO 2 + HCl  MnCl2 + Cl2 + H2O. Trong phản ứng trên, HCl có vai trò A. vừa là chất khử, vừa là môi trường. B. chất oxi hóa. C. vừa là chất oxi hóa, vừa là môi trường. D. chất khử.
6. Trung Tâm GDTX – BDNV Tỉnh Tổ Hóa – Sinh Câu 26: Trong các phản ứng phân hủy bởi nhiệt sau, phản ứng nào không phải là phản ứng oxi hoá - khử? t 0 t 0 A. CaCO3  CaO + CO2. B. 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2. t 0 t 0 C. 2KNO3  2KNO2 + O2. D. 2KClO3  2KCl + 3O2. Câu 27: Lưu huỳnh tác dụng với axit sunfuric đặc nóng theo phương trình sau t 0 S + 2H2SO4  3SO2 + 2H2O Trong phản ứng này có tỉ lệ số nguyên tử lưu huỳnh bị khử và số nguyên tử lưu huỳnh bị oxi hóa là A. 2:1. B. 1: 3. C. 3 :1. D. 1: 2. Câu 28: Số mol electron dùng để khử 1,5 mol Al3+ thành Al là A. 4,5. B. 1,5. C. 3,0. D. 0,5. Câu 29: Có các phản ứng hoá học sau t 0 t 0 1. CaCO3  CaO + CO2 2. 2KClO3  2KCl + 3O2 t 0 t 0 3. 2NaNO3  2NaNO2 + O2 4. 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O t 0 5. 2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2 Phản ứng oxi hoá - khử là A. (2), (3). B. (3), (4). C. (1), (4). D. (4), (5). Câu 30: Cho các phương trình phản ứng (a) (b) 2Fe 3Cl2  2FeCl3 NaOH HCl  NaCl H2O (c) (d) Fe3O4 4CO  3Fe 4CO2 AgNO3 NaCl  AgCl NaNO3 Trong các phản ứng trên, số phản ứng oxi hóa - khử là A. 2. B. 3. C. 1. D. 4. Câu 31: Cho phương trình phản ứng: FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O Hệ số cân bằng tối giản của FeSO4 là: A. 10 B. 8 C. 6 D. 2 Câu 32: Cho phản ứng: FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O. Trong phương trình của phản ứng trên, khi hệ số của FeO là 3 thì hệ số của HNO3 là A. 6. B. 10. C. 8. D. 4. Câu 33: Cho phương trình phản ứng aAl + bHNO3 cAl(NO3)3 + dNO + eH2O. Tỉ lệ a : b là A. 1 : 3. B. 2 : 3. C. 2 : 5. D. 1 : 4.