Giải SBT Hóa 10 Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử có đáp án

Đáp án đúng là: A

B sai vì: Tổng số oxi hoá của tất cả các nguyên tử trong một ion đa nguyên tử bằng điện tích ion.

C sai vì hydrogen còn có số oxi hóa -1 trong một số hợp chất như: NaH; CaH$_{2}$ …

D sai vì oxygen còn có số oxi hóa -1 trong một số hợp chất như: H$_{2}$O$_{2}$; Na$_{2}$O$_{2}$ …

Đáp án đúng là: C

Phát biểu C sai vì: Số oxi hoá của hydrogen trong các hydride kim loại bằng -1.

Đáp án đúng là: C

Trong Na$_{2}$CrO$_{4}$, số oxi hóa của O là -2; số oxi hóa của Na là +1.

Gọi số oxi hoá của chromium là x. Ta có:

2 × (+1) + x + 4 × (-2) = 0 ⇒ x = +6.

Đáp án đúng là: A

Ta có số oxi hóa của oxygen trong C$_{2}$O$_{4}$$^{2-}$ là -2; gọi số oxi hóa của C là x thì:

2 . x + 4 . (-2) = -2 ⇒ x = +3.

Đáp án đúng là: C

Trong các hợp chất: NaOCl, NaClO$_{2}$, NaClO$_{3}$, NaClO$_{4}$ thì Na có số oxi hóa là +1; O có số oxi hóa là -2.

Áp dụng quy tắc hóa trị có:

$NaO\overset{+1}{Cl},\ Na\overset{+3}{Cl}{O}_{2},\ Na\overset{+5}{Cl}{O}_{3},\ Na\overset{+7}{Cl}{O}_{4}$

a) NO$_{3}$$^{-}$:

O có số oxi hóa là -2, gọi số oxi hóa của N là x, ta có:

x + 3. (-2) = -1 ⇒ x = +5.

H$_{2}$PO$_{4}$$^{-}$:

H có số oxi hóa là +1, O có số oxi hóa là -2, gọi số oxi hóa của P là x ta có:

2. (+1) + x + 4.(-2) = -1 ⇒ x = +5.

CaHAsO$_{4}$:

H có số oxi hóa là +1; Ca có số oxi hóa là +2; O có số oxi hóa là -2, gọi số oxi hóa của As là x, ta có:

(+2) + (+1) + x + 4.(-2) = 0 ⇒ x = +5.

Mg$_{2}$TiO$_{4}$:

Mg có số oxi hóa là +2; O có số oxi hóa là -2; gọi số oxi hóa của Ti là x, ta có:

2.(+2) + x + 4.(-2) = 0 ⇒ x = + 4.

b) Áp dụng các quy tắc xác định số oxi hóa, ta có:

- a ghép với 2; giải thích:

Cl có số oxi hóa là -1; gọi số oxi hóa Sb là x, ta có: x + 5.(-1) = 0 ⇒ x = +5.

- b ghép với 5; giải thích:

O có số oxi hóa là -2; gọi số oxi hóa của Br là x, ta có: x + 3.(-2) = -1 ⇒ x = +5.

- c ghép với 4; giải thích:

Na2O2 là trường hợp đặc biệt; Na có số oxi hóa +1; O có số oxi hóa -1.

- d ghép với 3; giải thích:

Na có số oxi hóa +1, gọi số oxi hóa của S là x, ta có: 2. (+1) + x = 0 ⇒ x = -2.

- e ghép với 1; giải thích:

H có số oxi hóa là +1, gọi số oxi hóa của N là x, ta có: 4. (+1) + x = +1 ⇒ x = -3.

Fe$_{3}$O$_{4}$ được coi là hỗn hợp của hai oxide là FeO và Fe$_{2}$O$_{3}$.

- Trong FeO số oxi hóa của O là -2, gọi số oxi hóa của Fe là x, ta có:

x + (-2) = 0 ⇒ x = +2.

- Trong Fe$_{2}$O$_{3}$ số oxi hóa của O là -2, gọi số oxi hóa của Fe là x, ta có:

2. x + 3.(-2) = 0 ⇒ x = +3.

Đáp án đúng là: A, C, E, G

B sai vì: Trong quá trình oxi hoá, chất khử nhường electron.

D sai vì: Trong quá trình khử, chất oxi hoá nhận electron.

Đáp án đúng là: B, C, D

Phát biểu B sai vì: Quá trình nhường electron là quá trình oxi hóa và quá trình nhận electron là quá trình khử.

Phát biểu C sai vì: Trong quá trình oxi hoá, chất khử bị oxi hoá lên số oxi hoá cao hơn.

Phát biểu D sai vì: Trong quá trình khử, chất oxi hóa bị khử xuống số oxi hoá thấp hơn.

a) Hoàn thành các phương trình hóa học:

1) $\overset{0}{\overset{\frown}{Fe{S}_{2}}}+\ {\overset{0}{O}}_{2}\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }{\overset{+3}{Fe}}_{2}{O}_{3}+\ \overset{+4}{S}{O}_{2}$

$\begin{matrix}4\times \\ 11\times \end{matrix}|\begin{matrix}\overset{0}{\overset{\frown}{Fe{S}_{2}}}\rightarrow \overset{+3}{Fe}\ +\text{2}\overset{+4}{S}+11e \\ {\overset{0}{O}}_{2}+4e\rightarrow 2\overset{-2}{O}\end{matrix}$

Phương trình hóa học:

4FeS$_{2}$ + 11O$_{2}$ $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$2Fe$_{2}$O$_{3}$ + 8SO$_{2}$

Trong phản ứng oxi hóa – khử này FeS$_{2}$ là chất khử, O$_{2}$ là chất oxi hóa.

2/ $\overset{+4}{S}{O}_{2}+\ {\overset{0}{O}}_{2}\overset{{t}^{o},\ {V}_{2}{O}_{5}}{\rightarrow }\overset{+6}{S}{\overset{-2}{O}}_{3}$

$\begin{matrix}2\times \\ 1\times \end{matrix}|\begin{matrix}\overset{+4}{S}\rightarrow \overset{+6}{S}\ +\text{2}e \\ {\overset{0}{O}}_{2}+4e\rightarrow 2\overset{-2}{O}\end{matrix}$

Phương trình hóa học:

2SO$_{2}$ + O$_{2}$ $\overset{{V}_{2}{O}_{5},{t}^{o}}{\rightarrow }$2SO$_{3}$

Trong phản ứng oxi hóa – khử này SO$_{2}$ là chất khử, O$_{2}$ là chất oxi hóa.

3/ SO$_{3}$ + H$_{2}$O → H$_{2}$SO$_{4}$

Phản ứng này không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

b) 1 tấn quặng chứa 60% FeS$_{2}$ (M = 120 g mol$^{-1}$)

Số mol FeS$_{2}$ trong 1 tấn quặng trên là: $\frac{{10}^{6}}{120}.\frac{60}{100}=$ 5000 mol

Sơ đồ phản ứng: FeS$_{2}$ → 2SO$_{2}$ → 2SO$_{3}$ → 2H$_{2}$SO$_{4}$

Dựa trên sơ đồ có số mol H$_{2}$SO$_{4}$ là 2.5000 = 10 000 mol.

Khối lượng H$_{2}$SO$_{4}$ thu được là:

98 × 10 000 = 980 000 gam = 980 kg = 0,98 tấn.

Khối lượng H$_{2}$SO$_{4}$ 98% thu được là: $\frac{0{,}98}{98}.100=1$tấn.

Do hiệu suất cả quá trình là 80% nên khối lượng H$_{2}$SO$_{4}$ 98% thực tế thu được là:

$1.\frac{80}{100}=0{,}8$tấn.

c) Trong FeS$_{2}$ nguyên tố S có số oxi hóa -1, đề xuất công thức cấu tạo là:

Đáp án đúng là: C

Phản ứng (1) và (2) là phản ứng oxi hóa – khử do có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố trong phản ứng.

1/ $\overset{+3}{P}C{l}_{3}+\ {\overset{0}{Cl}}_{2}\rightarrow \ \overset{+5}{P}{\overset{-1}{Cl}}_{5}$

Chất khử là: PCl$_{3}$; chất oxi hóa là: Cl$_{2}$.

Quá trình oxi hóa: $\overset{+3}{P}\rightarrow \overset{+5}{P}+2e$

Quá trình khử: $\ {\overset{0}{Cl}}_{2}\ +2e\rightarrow \text{2}\overset{-1}{Cl}$

2/ $\overset{0}{Cu}\ +\ 2\overset{+1}{Ag}N{O}_{3}\rightarrow \ \overset{+2}{Cu}{(N{O}_{3})}_{2}+\ 2\overset{0}{Ag}$

Chất khử là: Cu; chất oxi hóa là: AgNO$_{3}$.

Quá trình oxi hóa: $\overset{0}{Cu}\rightarrow \overset{+2}{Cu\ }+2e$

Quá trình khử: $\ \overset{+1}{Ag}\ +1e\rightarrow \overset{0}{Ag}$

a) $2H\overset{+5}{N}{O}_{3}+\ 3{H}_{3}\overset{+3}{As}{O}_{3}\rightarrow \ 2\overset{+2}{N}O\ +\ 3{H}_{3}\overset{+5}{As}{O}_{4}+\ {H}_{2}O$

Chất bị oxi hóa: H$_{3}$AsO$_{3}$; chất bị khử: HNO$_{3}$.

b) $Na\overset{-1}{I}\ +\ 3HO\overset{+1}{Cl}\ \rightarrow \ Na\overset{+5}{I}{O}_{3}+\ 3H\overset{-1}{Cl}$

Chất bị oxi hóa: NaI; chất bị khử: HOCl

c) $2K\overset{+7}{Mn}{O}_{4}+\ 5{H}_{2}{\overset{+3}{C}}_{2}{O}_{4}+\ 3{H}_{2}S{O}_{4}\rightarrow \ 10\overset{+4}{C}{O}_{2}+\ {K}_{2}S{O}_{4}+\ 2\overset{+2}{Mn}S{O}_{4}+\ 8{H}_{2}O$

Chất bị oxi hóa: H$_{2}$C$_{2}$O$_{4}$; chất bị khử: KMnO$_{4}$.

d) $6{H}_{2}\overset{+6}{S}{O}_{4}+\ 2\overset{0}{Al}\ \rightarrow \ {\overset{+3}{Al}}_{2}{(S{O}_{4})}_{3}+\ 3\overset{+6}{S}{O}_{2}+\ 6{H}_{2}O$

Chất bị oxi hóa: Al; chất bị khử: H$_{2}$SO$_{4}$.

a) Quá trình oxi hóa: $\overset{+2}{Fe}\ \rightarrow \ \overset{+3}{Fe}\text{+ 1e}$

Quá trình khử: $\overset{+1}{Ag}\text{+1e}\rightarrow \ \overset{0}{Ag}$

Phương trình hóa học: Ag$^{+}$ + Fe$^{2+}$ → Ag + Fe$^{3+}$

b) Quá trình oxi hóa: $\overset{0}{Zn}\rightarrow \overset{+2}{Zn}+2e$

Quá trình khử: $\overset{+3}{Cr}+3e\rightarrow \overset{0}{Cr}$

Phương trình hóa học: 2Cr$^{3+}$ + 3Zn → 2Cr + 3Zn$^{2+}$

c) Quá trình oxi hóa: $\overset{-4}{C}\rightarrow \overset{+4}{C}\ +8e$

Quá trình khử: $\overset{0}{{O}_{2}}+4e\rightarrow 2\overset{-2}{O}$

Phương trình hóa học: CH$_{4}$ + 2O$_{2}$ → CO$_{2}$ + 2H$_{2}$O

d) Quá trình oxi hóa: $\overset{0}{Al}\rightarrow \overset{+3}{Al}\ +3e$

Quá trình khử: $\overset{+4}{Mn}+4e\rightarrow \overset{0}{Mn}$

Phương trình hóa học: 3MnO$_{2}$ + 4Al → 3Mn + 2Al$_{2}$O$_{3}$

Phương trình hóa học của phản ứng:

2NaN$_{3}$ → 2Na + 3N$_{2}$

Đây là phản ứng oxi hóa – khử vì có sự nhường và nhận electron hay có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố trong phản ứng.

$2\overset{+1}{Na}{\overset{-\frac{1}{3}}{N}}_{3}\rightarrow \ 2\overset{0}{Na}\ +\ 3{\overset{0}{N}}_{2}$

Số oxi hóa của Na và N trong hợp chất lần lượt là +1 và $-\frac{1}{3}$.

Các phương trình hóa học xảy ra:

+ Trong điều kiện dư oxygen:

2C$_{8}$H$_{18}$ + 25O$_{2}$ → 16CO$_{2}$ + 18H$_{2}$O

+ Trong điều kiện không dư oxygen:

2C$_{8}$H$_{18}$ + 17O$_{2}$ → 16CO + 18H$_{2}$O

+ Trong điều kiện rất thiếu oxygen:

2C$_{8}$H$_{18}$ + 9O$_{2}$ → 16C + 18H$_{2}$O

Trong điều kiện cháy dư oxygen sẽ tiết kiệm năng lượng nhất và không gây ô nhiễm môi trường. Trong điều kiện này, một phân tử C$_{8}$H$_{18}$ nhường 50 electron.

$\overset{0}{\overset{\frown}{{C}_{8}{H}_{18}}}\rightarrow 8\overset{+4}{C}+18\overset{+1}{H}+50e$