Những quy luật rút ra từ việc nghiên cứu phản ứng oxi hóa khử không những giúp cho việc điều khiển các quá trình hóa học trong sản xuất công, nông nghiệp mà còn được vận dụng vào lĩnh vự
Trang 1CHUYÊN ĐỀ: PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
I LÍ DO XÂY DỰNG CHUYÊN ĐỀ
Các phản ứng oxi hóa khử luôn luôn xảy ra xung quanh ta: Sự cháy, sự hô hấp, sự han gỉ,…; chúng đóng một vai trò rất quan trọng đối với đời sống con người, đối với rất nhiều quá trình kĩ thuật công nghiệp Những quy luật rút ra từ việc nghiên cứu phản ứng oxi hóa khử không những giúp cho việc điều khiển các quá trình hóa học trong sản xuất công, nông nghiệp mà còn được vận dụng vào lĩnh vực y học, sinh học, môi trường nhằm bảo vệ và tăng cường sức khỏe của con người Phản ứng oxi hóa khử là một nội dung không thể thiếu trong chương trình Hóa học phổ thông, ngay từ THCS học sinh đã được tìm hiểu về khái niệm phản ứng oxi hóa khử Ở bậc THPT học sinh tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về phản ứng oxi hóa khử, đặc biệt là bản chất của phản ứng Từ vai trò quan trọng của phản ứng oxi hóa khử đối với cuộc sống, trong nghiên cứu khoa học, nên những kiến thức về phản ứng oxi hóa khử là một phần không thể thiếu trong nội dung của các kì thi chọn học sinh giỏi Hóa học các cấp Trong đề tài này, tôi lựa chọn nghiên cứu chuyên đề : “Phản ứng oxi hóa khử”
II MỤC TIÊU CỦA CHUYÊN ĐỀ
1 Kiến thức :
Học sinh biết: - Các khái niệm: số oxi hóa, chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa,
sự khử, phản ứng oxi hóa - khử
- Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử bằng phương pháp thăng bằng electron
Học sinh hiểu: - Thế nào là phản ứng oxi hóa – trên quan điểm nhường, nhận
electron hoặc sự thay đổi số oxi hóa
- Phân biệt phản ứng oxi hóa – khử với các phản ứng không phải oxi hóa – khử
Trang 22 Thái độ: - Giáo dục đức tính cẩn thận, chính xác.
- Hiểu được vai trò của phản ứng oxi hóa – khử và nhiệt của phản ứng hóa học trong đời sống và trong kỹ thuật để có thức giữ gìn và bảo vệ tài nguyên và môi trường
3 Kỹ năng và năng lực cần hướng tới
Kỹ năng:
- Kỹ năng xác định số oxi hóa
- So sánh quan niệm về phản ứng oxi hóa – khử d ựa trên sự kết hợp và sự nhường oxi, dựa trên sự nhường và nhận electron, dựa trên sự thay đổi số oxi hóa, từ đó hiểu được bản chất phản ứng oxi hóa - khử
- Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử bằng phương pháp thăng bằng electron
Năng lực cần hướng tới:
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực hợp tác
- Năng lực làm việc độc lập
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực thực hành hóa học
- Năng lực tính toán hóa học
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông
III NỘI DUNG CỦA CHUYÊN ĐỀ
A Số oxi hoá
1 Khái niêm về số oxi hóa
2 Quy tắc xác định số oxi hóa
B Phản ứng oxi hóa – khử
1 Định nghĩa: chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử, phản ứng oxi hóa – khử
2 Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử
3 Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử
Trang 3IV BẢNG MÔ TẢ CÁC CẤP ĐỘ TƯ DUY
Loại câu
hỏi/bài
Câu
hỏi/bài tập
định tính
- Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của nguyên tố
- Chất oxi hoá là
electron, chất khử là chất nhường electron
- Xác định được số oxi hoá của nguyên tố trong một số phân tử đơn chất và hợp chất cụ thể
- Phân biệt được chất oxi hoá và chất
khử, sự oxi hoá và sự khử trong phản ứng oxi hoá -
khử cụ thể
phương trình hoá học của phản ứng oxi hoá - khử đơn giản
- Lập được phương trình hoá học của phản ứng oxi hoá - khử đơn giản
Bài tập
định
lượng
- Tính toán các bài toán số electron cho, nhận
- Tính toán hệ số của phản ứng oxi hóa – khử
- Giải các bài toán vận dụng định luật bảo toàn electron phức tạp
V CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1 Bài tập nhận biết
Câu 1: Có các phát biểu sau: Quá trình oxi hoá là
(1) quá trình làm giảm số oxi hoá của nguyên tố
(2) quá trình làm tăng số oxi hoá của nguyên tố
(3) quá trình nhường electron
(4) quá trình nhận electron
Phát biểu đúng là
A (1) và (3) B (1) và (4) C (3) và (4) D (2) và (3)
Câu 2: Phản ứng nào dưới đây không là phản ứng oxi hoá-khử ?
A Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
B Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3
C Zn + 2Fe(NO3) Zn(NO ) + 2Fe(NO )2
Trang 4Câu 3: Trong số các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa-khử ?
A HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O B N2O5 + H2O → 2HNO3
C 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O D 2HNO3 + 3H2S → 3S + 2NO + 4H2O
Câu 4: Trong phản ứng: 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO Vai trò của NO2
trong phản ứng
C là chất OXH, đồng thời cũng là chất khử D không là chất OXH,
không là chất khử
Câu 5: Có phản ứng hoá học xảy ra như sau: H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2SO4 + 8 HCl Câu nào diễn tả đúng tính chất các chất phản ứng ?
A H2S là chất khử, H2O là chất oxi hoá B Cl2 là chất oxi hoá, H2O là chất khử
C H2S là chất oxi hoá, Cl2 là chất khử D Cl2 là chất oxi hoá, H2S là chất khử
Câu 6: Phát biểu nào dưới đây không đúng?
A Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử
B Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá của tất cả các nguyên tố
C Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó xảy ra sự trao đổi electron giữa các chất
D Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố
Câu 7: Trong phản ứng: 2NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O thì nguyên
tử nitơ
C không bị oxi hóa, không bị khử D vừa bị oxi hóa, vừa bị khử
Câu 8: Trong phản ứng: 3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
nguyên tố Mn
C vừa bị oxi hoá, vừa bị khử D chỉ là chất tạo môi trường
Câu 9: Cho dãy các chất và ion: Cl2 , F2 , SO2 , Na+, Ca2+, Fe2+, Al3+, Mn2+ , S2- ,
Cl- Số chất và ion trong dãy đều có tính oxi hoá và tính khử là
A 3 B 4 C 6 D 5
Câu 10: Nguyên tử S đóng vai trò vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá trong phản ứng nào sau đây?
A 4S + 6NaOH(đặc) t0 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O
B S + 3F2 SF6
0 t
C S + 6HNO3 (đặc) t0 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
D S + 2Na t0 Na2S
Trang 52 Bài tập thông hiểu
Câu 1: Chất chỉ có tính khử là
Câu 2: Hợp chất nào sau đây của Fe vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hóa?
Câu 3: Nước oxi già H2O2thể hiện tính khử khi tác dụng với chất nào sau đây
Câu 4: Trong phân tử NH4NO3 thì số oxi hóa của 2 nguyên tử nitơ là
D –3 và +6
Câu 5: Cặp kim loại nào sau đây đều không tan trong HNO3 đặc nguội?
Câu 6: Số oxi hóa của nitơ trong NH4+, NO2– và HNO3lần lượt là :
A +5, –3, +3 B –3, +3, +5
Câu 7: Số oxi hóa của clo (Cl) trong hợp chất HClO4
A +1 B +3 C +5 D +7
Câu 8: Số oxi hóa của kim loại Mn, Fe trong FeCl3, S trong SO3, P trong PO43–
lần lượt là
A 0, +3, +6, +5 B 0, +3, +5, +6 C +3, +5, 0, +6 D +5, +6, +3, 0
Câu 9: Số oxy hoá của clo trong các hợp chất: HCl, KClO3, HClO, HClO2, HClO4lần lượt là
A +1, +5, -1, +3, +7 B -1, +5, +1, -3, -7 C -1, +5, +1, +3, +7
D -1, -5, -1, -3, -7
Câu 10: Cho phản ứng Zn + CuCl2→ ZnCl2 + Cu Trong phản ứng này, 1 mol ion Cu2+
3 Bài tập vận dụng thấp
Câu 1: Cho sơ đồ phản ứng sau: Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O Sau khi lập phương trình hoá học của phản ứng, số nguyên tử Cu bị oxi hoá và
số phân tử HNO3bị khử là
A 1 và 6 B 3 và 6 C 3 và 2 D 3 và 8
Câu 2: Trong phương trình phản ứng:
aK2SO3 + bKMnO4 + cKHSO4 dK2SO4 + eMnSO4 + gH2O (các hệ số a, b, c là những số nguyên, tối giản) Tổng hệ số các chất tham gia phản ứng là
Câu 3: Trong phản ứng: Al + HNO3 (loãng) Al(NO3)3 + N2O + H2O, tỉ
lệ giữa số nguyên tử Al bị oxi hoá và số phân tử HNO3 bị khử (các số nguyên, tối giản) là
Trang 6Câu 4: Cho phương trình ion sau:
Zn + NO3 + OH ZnO2 2 + NH3 + H2O
Tổng các hệ số (các số nguyên tối giản) của các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng là
A 19 B 23 C 18 D 12
Câu 5: Cho sơ đồ phản ứng:
CH2=CH2 + KMnO4 + H2SO4 (COOH)2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Tỉ lệ về hệ số giữa chất khử và chất oxi hoá tương ứng là:
A 5 : 2 B 2 : 5 C 2 : 1 D 1 : 2 Câu 6: Cho phản ứng: a Al + b HNO3→ c Al(NO3)3 + d NH4NO3 + e H2O Các hệ số a, b, c, d, e là những số nguyên tối giản Tổng (d + e) bằng
Câu 7: Cho phản ứng: I- + MnO4- + H+ I2 + Mn2+ + H2O Sau khi cân bằng, tổng các hệ số tối giản của các chất tham gia là
Câu 8: Trong phản ứng Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O, tỉ lệ số nguyên
tử Cu bị oxi hóa và số phân tử HNO3bị khử lần lượt là
A 1 và 6 B 3 và 6 C 3 và 8 D 3 và 2
Câu 9: Cho phản ứng: Fe3O4 + HNO3→ Fe(NO3)3 + NO + H2O Trong phương trình của phản ứng trên, khi hệ số của Fe3O4 là 3 thì hệ số của HNO3 là
Câu 10: Cho phản ứng: a FexOy + b HNO3→ c Fe(NO3)3 + d NO + e H2O Các hệ số a, b, c, d, e là những số nguyên đơn giản nhất Tổng (a + b + e) bằng
A 24x – 4y + 3 B 1 + 9x – 3y C 18x – 3y + 3 D 1 + 12x – 2y
4 Bài tập vận dụng cao
Câu 1: Hoà tan 45,9 gam kim loại M bằng dung dịch HNO3 loãng thu được hỗn hợp khí gồm 0,3 mol N2O và 0,9 mol NO Kim loại M là
A Mg B Fe C Al D Zn
Câu 2: Cho 15,8 gam KMnO4 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, dư, thể tích khí thu được ở (đktc)
A 4,8 lít B 5,6 lít C 0,56 lít D 8,96 lít
Câu 3: Cho 20g bột Fe vào dung dịch HNO3 và khuấy đến khi phản ứng xong thu V lít (đktc) khí NO và còn 3,2g kim lọai Giá trị của V là
A 2,24lít B 4,48lít C 6,72lít D 5,6lít
Câu 4: Cho 5,76 gam Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 0,3M, sau đó thêm 500ml dung dịch HCl 0,6M thu được khí NO và dung dịch A Thể tích khí NO (đktc) là
Câu 5: Cần a mol K2Cr2O7 và b mol HCl để điều chế được 6,72 lít Cl2(đktc) Giá trị của a và b là
Câu 6: Cho 19,2g Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư, thể tích khí NO (đktc) sinh ra là
A 4,48 lít B 2,24 lít C 3,36 lít D 11,2 lít
Trang 7Câu 7: Hòa tan Fe trong HNO3dư thấy sinh ra hỗn hợp khí chứa 0,03 mol NO2
và 0,02 mol NO Khối lượng Fe bị hòa tan bằng:
A 0,56 gam B 1,12 gam C 1,68 gam D 2,24 gam
Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 3,304 gam kim loại M trong dung dịch HNO3 loãng
dư thì thu được 1254,4 ml NO (đktc), kim loại M là
Câu 9: Cho 5,6 gam Fe vào 200 ml dung dịch chứa HNO3 4M và H2SO4 2M thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của NO3-) và dung dịch X Dung dịch X
có thể hoà tan tối đa bao nhiêu gam Cu
Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO2 ( sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat Phần trăm về khối lượng của FexOy trong X là
