TÀI LIỆU GIẢNG DẠY HÓA HỌC 10
CHƯƠNG 4: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
(THEO CẤU TRÚC MH 2025)
Biên soạn và giảng dạy: Ths Trần Thanh Bình
0977111382 | Trần Thanh Bình Học sinh: ……….……….
Lớp: ……… Trường ……… ….
MỚI
Trang 2Sách Kết Nối Sách Cánh Diều Sách Chân Trời ST
Số oxi hóa là điện tích quy ước
của nguyên tử trong phân tử
khi coi tất cả các electron liên
kết đều chuyển hoàn toàn về
nguyên tử có độ âm điện lớn
hơn
Số oxi hóa của một nguyên tử
một nguyên tố trong hợp chất làđiện tích của nguyên tử nguyên
tố đó với giả định đây là hợp chấtion
Số oxi hóa của một nguyên tử
trong phân tử là điện tích củanguyên tử nguyên tố đó nếu giảđịnh cặp electron chung thuộchẳn về nguyên tử của nguyên tố
có độ âm điện lớn hơn
Phản ứng oxi hóa – khử là
phản ứng hóa học trong đó có sựchuyển dịch electron giữa cácchất phản ứng hay có sự thay đổi
số oxi hóa của một số nguyên tửtrong phân tử
Trang 3♦ Qui tắc xác định số oxi hóa:
Qui tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tử trong đơn chất bằng 0.
Qui tắc 2: Trong các hợp chất, số oxi hóa của O thường bằng -2 (trừ H2O2, Na2O2, OF2, …), số oxihóa của H thường bằng +1 (trừ NaH, BaH2, )
Qui tắc 3: Tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử hợp chất bằng 0.
Qui tắc 4: Tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong ion bằng điện tích của ion đó.
Qui tắc 5: Trong hợp chất, kim loại có hóa trị n thì có số oxi hóa là +n.
II Phản ứng oxi hóa khử
♦ Chất khử là chất nhường e, có số oxi hóa tăng sau phản ứng
Chất oxi hóa là chất nhận e, có số oxi hóa giảm sau phản ứng
♦ Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình chất khử nhường e
Quá trình khử (sự khử) là quá trình chất oxi hóa nhận e
♦ Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó có sự nhường - nhận electron hay có sự thayđổi số oxi hóa của một số nguyên tố
III 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 của phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằngelectron:
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử thay đổi số oxi hóa ⇒ chất oxi hóa, chất khử
Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử và cân bằng (nguyên tố trước, điện tích sau) Bước 3: Xác định hệ số thích hợp sao cho “tổng số e nhường bằng tổng số e nhận”.
Bước 4: Điền hệ số vào phương trình, cân bằng và kiểm tra (thường đếm O hoặc H).
IV Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử
Đốt cháy nhiên liệu Quang hợp ở thực vật Luyện kim Pin – acquy
Ngoài ra, phản ứng oxi hóa – khử còn xảy ra khi kim loại bị han gỉ, trong các quá trình sản xuấthóa chất hay chuyển hóa các chất trong tự nhiên, …
KHỬ cho –
O nhận KHỬ tăng –
O giảm
Trang 4Câu 2 Xác định số oxi hóa của chlorine, sulfur trong các chất sau:
(a) HCl, Cl2, HClO, HClO2, HClO3, HClO4
H1+O2-H1+⇒ số oxi hóa của H là +1, của O là -2
F1-O2+F1-⇒ số oxi hóa của F là -1, cả O là +2
H1+O1-O1-H1+⇒ số oxi hóa của H là +1, của O là -1
Câu 4 Phản ứng nào sau đây thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử? Xác định chất oxi hóa và chất khử trong các phản ứng oxi hóa khử đó
Trang 5(10) 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe ⇒ Phản ứng oxi hóa – khử Chất oxi hóa: Fe 2O3, chất khử: Al
Câu 5 Xác định chất oxi hóa, chất khử, quá trình oxi hóa, quá trình khử trong các phản ứng sau:(a) Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe
Câu 6 Cân bằng các phương trình hóa học sau theo phương pháp thăng bằng electron:
Phản ứng oxi hóa – khử đơn giản
Trang 6(a) Cu + AgNO3 → Ag + Cu(NO3)2.
(b) NH3 + Cl2 → N2 + HCl.
Phản ứng oxi hóa – khử có môi trường
- Phản ứng oxi hóa – khử có môi trường là phản ứng oxi hóa – khử trong đó có nguyên tố một phần thay đổi SOH, một phẩn không thay đổi tạo môi trường
- Một số dạng phản ứng oxi hóa khử có môi trường thường gặp:
(1) Kim loại + HNO3/H2SO4 đặc → Muối + sp khử + H2O
(2) MnO2/KMnO4/KClO3/K2Cr2O7 + HCl → Muối clorua + Cl2 + H2O
(k) FeS + HNO3 Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + H2O
(l) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O (VNO : VN2O = 3 : 1)
(m) Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O
(n) FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
(o) C2H4 + KMnO4 + H2O → C2H4(OH)2 + KOH + MnO2
Trang 7(o) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2KOH + 2MnO2
Câu 7 [CD - SGK]Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau đây bằng phương pháp thằng bằngelectron:
(a) NaBr + Cl2→ NaCl + Br2
(b) Fe2O3 + CO→ Fe + CO2
Trang 8(e) 6H+ + 2MnO4- + 5HCOOH → 2Mn2+ + 8H2O + 5CO2
Câu 8 Cân bằng các phương trình hóa học sau theo phương pháp thăng bằng electron:
(a) Phản ứng xảy ra trong lò luyện gang: Fe2O3 + CO Fe + CO2
(b) Phản ứng đốt cháy trong đèn oxygen – acetylene: C2H2 + O2 CO2 + H2O
(c) Phản ứng quang hợp của cây xanh: C6H12O6 + O2 CO2 + H2O
Hướng dẫn giải
+3 +2 0 +4
Trang 9Câu 9 [CTST - SBT] Nitric acid (HNO3) là hợp chất vô cơ, trong
tự nhiên được hình thành trong những cơn mưa giông kèm sấm
chớp Nitric acid là một acid độc, ăn mòn và dễ gây cháy, là một
trong những tác nhân gây ra mưa acid
Thực hiện thí nghiệm xác định công thức của một oxide của kim
loại sắt bằng nitric acid đặc, nóng thu được 2,479 lít (đkc) khí
màu nâu là nitrogen dioxide Phần dung dịch đem cô cạn thu được
72,6 gam Fe(NO3)3 Giả sử phản ứng không tạo thành các sản phẩm khác (biết 1 mol khí chiếm 24,79lít đo ở đkc 25oC, 1bar)
a) Viết phản ứng và cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron
b) Xác định công thức của iron oxide
Hướng dẫn giải
(a) FexOy + (6x – 2y)HNO3 xFe(NO3)3 + (3x 2y)NO2 + (3x-y)H2O
(b) Theo tỉ lệ phản ứng: 0,3.( 3x – 2y) = 0,1.x x : y = 3 : 4 công thức iron oxide là Fe3O4
Câu 10 [CTST - SBT] Có nhiều vụ tai nạn giao thông xảy ra do
người lái xe uống rượu Theo luật định, hàm lượng ethanol trong
máu người lái xe không vượt quá 0,02% theo khối lượng Để xác
định hàm lượng ethanol trong máu của người lái xe cần chuẩn độ
ethanol bằng K2Cr2O7 trong môi trường acid Khi đó Cr+6 bị khử
thành Cr+3, ethanol (C2H5OH) bị oxi hóa thành acetaldehyde (CH
3CHO)
(a) Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng
(b) Khi chuẩn độ 25 gam huyết tương máu của một lái xe cần dùng 20 ml dung dịch K2Cr2O6 0,01M.Người lái xe đó có vi phạm luật không? Tại sao?
Trang 10Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng với K2Cr2O7.
Hướng dẫn giải
(a) 3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 3CH3CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
người lái xe vi phạm luật giao thông
DỰ ĐOÁN TÍNH OXI HÓA – TÍNH KHỬ
LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1 Dự đoán tính oxi hóa – tính khử của chất
2 Tính oxi hóa khử của đơn chất, hợp chất, ion
(1) Đơn chất kim loại: Tất cả các kim loại đều chỉ có tính khử
(2) Đơn chất phi kim: Các phi kim có SOH max = + số nhóm, SOH min = -(8 - số nhóm)
⇒ Đơn chất phi kim có SOH = 0 là SOH trung gian nên vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử (trừ flochỉ có tính oxi hóa vì không có SOH dương)
(3) Hợp chất và ion chỉ có tính khử (SOH min): I-, Cl-, S2-, N3-, …
(4) Hợp chất và ion chỉ có tính oxi hóa (SOH max): Mg2+, Al3+, HNO3, H2SO4, …
(5) Hợp chất và ion vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử: SOH trung gian (Fe2+, SO2, FeO, Fe3O4,
…) hoặc có 1 nguyên tố có tính oxi hóa, 1 nguyên tố có tính khử (HCl, HI, FeCl3, …)
Câu 11 Cho các đơn chất: K, O2, Cl2, N2, F2, Fe, Cu, Mg, Al, S, C Trong các phản ứng oxi hóa – khử, chất nào chỉ có tính khử? Chất nào chỉ có tính oxi hóa? Chất nào vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử?
Hướng dẫn giải
Chất chỉ có tính khử: K, Fe, Cu, Mg, Al
Chất chỉ có tính oxi hóa: F2
Chất vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử: O2, N2, S, C
Câu 12 Cho các phân tử và ion sau: Na+, S2-, Mg2+, SO2, NO2, Fe3+, Fe2+, I-, FeO, HCl, FeCl3
Trong các phản ứng oxi hóa – khử, phân tử hoặc ion nào chỉ có tính khử? chỉ có tính oxi hóa? vừa cótính oxi hóa, vừa có tính khử?
(b) Mn, MnCl2, MnO2, K2MnO4, KClO4, NaCrO2
(c) S2-, SO32-, PO43-, MnO4-, HPO4-, ClO3-
Hướng dẫn giải
0 0 +1 -2 -4 +1 -3 +1 +1 +5 -2
(a) N2, Al, H2O, CH4, NH3, H3PO4
0 +2 -1 +4 -2 +1 +6 -2 +1 +7 -2 +1 +3 -2
Trang 11(b) Mn, MnCl2, MnO2, K2MnO4, KClO4, NaCrO2.
-2 +6 -2 +5 -2 +7 -2 +1 +5 -2 +5 -2
(c) S2-, SO32-, PO43-, MnO4-, HPO4-, ClO3-
Câu 14 Xác định số oxi hóa của nitrogen và carbon trong các chất sau:
(a) NH3, N2, N2O, NO, N2O3, NO2, HNO3
(a) Từ công thức cấu tạo H-O-O-H hãy xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử
(b) Nguyên tử nguyên tố nào gây nên tính oxi hóa của H2O2 Viết quá trình khử minh họa
Hướng dẫn giải
(a) Số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong H2O2:
(b) Nguyên tố gây nên tính oxi hóa của H2O2 là O
Trang 12Câu 18 [CTST - SBT] Viết các quá trình nhường hay nhận electron của các biến đổi trong các dãy sau:
Trang 13(k) (5x-2y)Fe3O4 + (46x-18y)HNO3 3(5x-2y)Fe(NO3)3 + NxOy + (23x-9y)H2O
Câu 20 [CTST - SBT] Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron, nêu rõ chất oxi hóa, chất khử trong mỗi trường hợp sau:
(c) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
Chất khử: FeS2 Chất oxi hóa: O2
Trang 14Câu 22 Cân bằng các phương trình hóa học sau theo phương pháp thăng bằng electron:
(a) Phản ứng đốt cháy methane trong buồng đốt động cơ xe buýt sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên nén
(b) Phản ứng đốt cháy khí butane có trong thành phần khí gas: C4H10 + O2 CO2 + H2O
(c) Phản ứng đốt cháy ethanol (có trong thành phần xăng E5): C2H5OH + O2 CO2 + H2O
Trang 15Câu 23 [CTST - SBT] Rượu gạo là một thức uống có cồn lên men
được chưng cất từ gạo theo truyền thống Rượu gạo được làm từ
quá trình lên men tinh bột đã được chuyển thành đường Vi khuẩn
là nguồn gốc của các enzyme chuyển đổi tinh bột thành đường
thủy phân và lên men:
(1) (C6H10O5)n + H2O C6H12O6
(2) C6H12O6 C2H5OH + CO2
(a) Phản ứng nào ở trên là phản ứng oxi hóa – khử? Giải thích
(b) Trong phản ứng oxi hóa – khử, em hãy xác định số oxi hóa của các nguyên tố, nêu rõ chất oxi hóa,chất khử
(c) Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử trên bằng phương pháp thăng bằng electron
(NaN3), được gọi là túi khí Khi có va chạm xảy ra mạnh sodium
azide bị phân hủy rất nhanh, giải phóng khí N2 và nguyên tố Na,
làm túi phồng lên, bảo vệ được người trong xe tránh khỏi thương
tích Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra và xác định
đây có phải phản ứng oxi hóa - khử không? Vì sao? Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong NaN
3?
Hướng dẫn giải
Là phản ứng oxi hóa - khử vì có sự thay đổi số oxi hóa của Na và N
Câu 25 [KNTT - SBT] Hàm lượng iron (II) sulfate được xác định qua phản ứng oxi hóa – khử với potassium permanganate:
(a) Lập PTHH của phản ứng theo pp thăng bằng electron Chỉ rõ chất khử, chất oxi hóa
(b) Tính thể tích KMnO4 0,02M để phản ứng vừa đủ 20 mL dd FeSO4 0,1M
Hướng dẫn giải
+2 +7 +3 +2
Trang 16(g) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
Chất khử: FeSO4 chất oxi hóa: KMnO4
(a) Tính số gam iodine (I2) tạo thành
(b) tính khối lượng potassium iodide (KI) đã tham gia phản ứng
Hướng dẫn giải
10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O
Câu 2 [KNTT - SBT] Trong hợp chất SO3, số oxi hóa của sulfur (lưu huỳnh) là
Câu 7 [KNTT - SBT] Ion có số oxi hoá +2 trong hợp chất nào sau đây?
Câu 8 [KNTT - SBT] Chromium (VI) oxide, CrO3, là chất rắn, màu đỏ thẫm, vừa là acidic oxide, vừa
là chất oxi hoá mạnh Số oxi hoá của chromium trong oxide trên là
Trang 18Câu 41 [KNTT - SBT] Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng có sự nhường và nhận
Câu 42 [KNTT - SBT] Dấu hiệu để nhận biết một phản ứng oxi hóa – khử là dựa trên sự thay đổi đạilượng nào sau đây của nguyên tử?
Câu 43 [KNTT - SGK] Trong phản ứng hoá học: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2, mỗi nguyên tử Fe đã
Câu 44 [KNTT - SGK] Trong phản ứng hoá học: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2, chất oxi hoá là
Câu 46 [KNTT - SBT] Trong phản ứng oxi hoá – khử, chất nhường electron được gọi là
Câu 47 [KNTT - SBT] Phản ứng kèm theo sự cho và nhận electron được gọi là phản ứng
Câu 48 Cho quá trình Al → Al3+ + 3e, đây là quá trình
Câu 49 Cho quá trình Fe2+ → Fe 3++ 1e, đây là quá trình
Câu 50 Cho quá trình N+5 + 3e → N+2, đây là quá trình
Trang 19Câu 51 [KNTT - SBT] Dẫn khí H2 đi qua ống sứ đựng bột CuO nung nóng để thực hiện phản ứng hóa
C. vừa là chất oxi hóa, vừa là chất tạo môi trường
D vừa là chất khử, vừa là chất tạo môi trường
Câu 55 Trong phản ứng MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O, vai trò của HCl là
Câu 56 Cho phản ứng: 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl Trong đó, NH3 đóng vai trò
A là chất khử.
B vừa là chất oxi hoá vừa là chất khử.
C là chất oxi hoá.
D không phải là chất khử, không là chất oxi hoá.
Câu 57 (C.08): Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Trong phản ứng trên xảy ra
Câu 58 [KNTT - SBT] Phản ứng nào sau đây là phản ứng oxi hóa – khử?
Câu 59 (A.14): Phản ứng nào dưới đây thuộc loại phản ứng oxi hóa - khử?
C 2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O. D CaO + CO2 → CaCO3
Câu 60 Trong phản ứng nào dưới đây cacbon thể hiện đồng thời tính oxi hoá và tính khử?
Trang 20Câu 62 [KNTT - SBT] Chlorine vừa đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vai trò chất khử trong phảnứng nào sau đây?
Câu 72 [KNTT - SBT] Cho các phân tử sau: H2S, SO3, CaSO4, Na2S, H2SO4 Số oxi hoá của nguyên
tử S trong các phân tử trên lần lượt là
Câu 73 [KNTT - SBT] Hợp chất nào sau đây chứa hai loại nguyên tử iron với số oxi hoá +2 và +3?
Câu 74 [KNTT - SBT] Cho các phân tử có công thức cấu tạo sau:
Số oxi hóa của nguyên tử N trong phân tử các chất trên lần lượt là
Câu 75 Phát biểu nào dưới đây không đúng?
A Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng luôn xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử.
B Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố.
C Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá của tất cả các nguyên tố.
D Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng.
Câu 76 Chất khử là chất
Trang 21A cho e, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng.
B. cho e, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
C. nhận e, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng
D. nhận e, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
Câu 77 Chất oxi hoá là chất
A cho e, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng.
B. cho e, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
C. nhận e, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng
D. nhận e, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
Câu 78 (M.15): Cho phương trình hóa học: aFe + bH2SO4 → cFe2(SO4)3 + dSO2 ↑ + eH2O
Câu 82 Cho phản ứng: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2S + H2O Khi hệ số cân bằng phản ứng là nguyên
và tối giản thì số phân tử H2O tạo thành là:
Câu 83 (A.13): Cho phương trình phản ứng
aFeSO4 + bK2Cr2O7 + cH2SO4 dFe2(SO4)3 + eK2SO4 + fCr2(SO4)3 + gH2O
Tỉ lệ a: b là
Câu 84 (B.12): Cho phương trình hóa học (với a, b, c, d là các hệ số):
aFeSO4 + bCl2 → cFe2(SO4)3 + dFeCl3
các công việc khoan dầu khí Dựa vào các thông tin trên, hãy trả lời các câu hỏi 92 và 93.
Câu 86 [CTST - SBT] Trong phản ứng tạo thành calcium chloride từ đơn chất:
Trang 22Kết luận nào sau đây đúng?
Câu 87 [CTST - SBT] Phản ứng nào sau đây có sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố calcium?
A. Ca(OH)2 + CuCl2 Cu(OH)2↓ + CaCl2
Câu 90 Nhóm nào sau đây gồm các chất vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử?
Câu 91 Chất hoặc ion nào sau đây có cả tính khử và tính oxi hoá?
Câu 92 [KNTT - SBT] Khi tham gia các phản ứng đốt cháy nhiên liệu, oxygen đóng vai trò là
Câu 93 Ở điều kiện thích hợp xảy ra các phản ứng sau: