Bài tập Ôn tập chương 4 có đáp án

Phản ứng oxi hóa – khử

+ Chất nhường electron là chất khử.

+ Chất nhận electron là chất oxi hóa.

+ Quá trình oxi hóa là quá trình chất khử nhường electron.

+ Quá trình khử là quá trình chất oxi hóa nhận electron.

+ Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử

• Nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.

• Các bước lập phương trình hóa học:

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa.

Xác định chất oxi hóa, chất khử.

Bước 2: Viết quá trình nhường, nhận electron.

Bước 3: Xác định hệ số.

Bước 4: Cân bằng.

Ví dụ: Lập phương trình cho phản ứng: N$_{2}$ + H$_{2}$ $\overset{{t}^{o},\ xt}{\rightarrow }$ NH$_{3}$

Bước 1: ${\overset{0}{N}}_{2}\ +{\overset{0}{H}}_{2}\overset{{t}^{o},\ xt}{\rightarrow }\overset{-3}{N}{\overset{+1}{H}}_{3}$

Chất khử là H$_{2}$, chất oxi hóa là N$_{2}$.

Bước 2: Các quá trình oxi hóa, quá trình khử${\overset{0}{H}}_{2}\rightarrow 2\overset{+1}{H}+2e$

${\overset{0}{N}}_{2}+6e\rightarrow 2\overset{-3}{N}$

Bước 3: Xác định hệ số $\begin{matrix}\overset{}{3\times } \\ \overset{}{1\times }\end{matrix}||\begin{matrix}{\overset{0}{H}}_{2}\rightarrow 2\overset{+1}{H}+2e \\ {\overset{0}{N}}_{2}+6e\rightarrow 2\overset{-3}{N}\end{matrix}$

Bước 4:

N$_{2}$ + 3H$_{2 \overset{{t}^{o},\ xt,\ P}{\rightarrow }}$2NH$_{3}$

Đáp án A

Trong phản ứng oxi hóa - khử, chất oxi hóa là chất nhận electron.

Đáp án A

Fe ⟶ Fe$^{2+}$ + 2e

⇒ Mỗi nguyên tử sắt đã nhường 2 electron.

Đáp án A

Quá trình trao đổi electron

Na ⟶ Na$^{+}$ + e

2H$_{2}$O + 2e ⟶ H$_{2}$ + 2OH$^{-}$

⇒ Chất oxi hóa là H$_{2}$O.

Đáp án D

Quá trình trao đổi electron

2Br$^{-}$ ⟶ Br$_{2}$ + 2e

Cl$_{2}$ + 2e ⟶ 2Cl$^{-}$

⇒ Trong phản ứng hóa học trên, xảy ra quá trình oxi hóa chất NaBr.

Tất cả các phản ứng trên đều là phản ứng oxi hóa – khử.

a) ${\overset{+3}{Fe}}_{2}{\overset{-2}{O}}_{3}\ +\ \overset{+2}{C}\overset{-2}{O}\rightarrow \overset{+2}{Fe}\overset{-2}{O}+\overset{+4}{C}{\overset{-2}{O}}_{2}$

Chất khử là CO, chất oxi hóa là Fe$_{2}$O$_{3}$.

- Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:$\begin{matrix}\overset{+3}{Fe}\ +e\rightarrow \overset{+2}{Fe} \\ \overset{+2}{C}\rightarrow \overset{+4}{C}\ +\ 2e\end{matrix}$

- Xác định hệ số$\begin{matrix}\overset{}{2\times } \\ \overset{}{1\times }\end{matrix}||\begin{matrix}\overset{+3}{Fe}\ +e\rightarrow \overset{+2}{Fe} \\ \overset{+2}{C}\rightarrow \overset{+4}{C}\ +\ 2e\end{matrix}$

- Cân bằng

Fe$_{2}$O$_{3}$ + CO $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2FeO + CO$_{2}$

Các em làm tương tự với các phương trình còn lại, ta có:

FeO + CO $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ Fe + CO$_{2}$

⇒ Chất khử là CO, chất oxi hóa là FeO

b) Luyện kẽm từ quặng blend:

2ZnS + 3O$_{2}$ $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2ZnO + 2SO$_{2}$

⇒ Chất khử là ZnS, chất oxi hóa là O$_{2}$.

ZnO + C $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ Zn + CO

⇒ Chất khử là C, chất oxi hóa là ZnO.

c) Sản xuất xút, chlorine từ dung dịch muối ăn:

2NaCl + 2H$_{2}$O $\rightarrow _{co\ mang\ ngan}^{dp\text{dd}}$ 2NaOH + Cl$_{2}$ + H$_{2}$

⇒ Chất khử H$_{2}$O, chất oxi hóa là NaCl.

d) Đốt cháy ethanol có trong xăng E5:

C$_{2}$H$_{5}$OH + 3O$_{2}$ $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2CO$_{2}$ + 3H$_{2}$O

⇒ Chất khử là C$_{2}$H$_{5}$OH, chất oxi hóa là O$_{2}$.

Phương trình hóa học:

4NH$_{3}$ + 5O$_{2}$ ⟶ 4NO + 6H$_{2}$O

Theo phương trình 1 thể tích ammonia sẽ phản ứng với 1,25 thể tích oxygen.

⇒ Cần trộn 1 thể tích khí ammonia với $\frac{1{,}25.100}{21}=5{,}95$ thể tích không khí.

a)$\overset{0}{Cu}\ +{\overset{0}{O}}_{2}\ +\ {H}_{2}S{O}_{4}\rightarrow \ \overset{+2}{Cu}S{O}_{4}+\ {H}_{2}\overset{-2}{O}$

⇒ Chất oxi hóa là O$_{2}$, chất khử là Cu$\begin{matrix}\overset{}{2\times } \\ \overset{}{1\times }\end{matrix}||\begin{matrix}\overset{0}{Cu}\rightarrow \overset{+2}{Cu}+2e \\ {\overset{0}{O}}_{2}+4e\rightarrow 2\overset{-2}{O}\end{matrix}$

⇒ 2Cu + O$_{2}$ + 2H$_{2}$SO$_{4}$ ⟶ 2CuSO$_{4}$ + 2H$_{2}$O

b) Cu + 2H$_{2}$SO$_{4}$ (đặc) $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CuSO$_{4}$ + SO$_{2}$ + 2H$_{2}$O

Nhận thấy:

1 mol Cu phản ứng với với 1 mol acid H$_{2}$SO$_{4}$ loãng.

1 mol Cu phản ứng với 2 mol acid H$_{2}$SO$_{4}$ đặc.

⇒ Cách sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong dung dịch sulfuric acid loãng và sục không khí cần ít sulfuric acid hơn và cũng ít gây ô nhiễm hơn vì sản phẩm không có sinh ra khí SO$_{2}$ độc hại, gây ô nhiễm.