Phân loại và phương pháp giải bài tập về phản ứng Oxi hóa khử

Phân loại và phương pháp giải bài tập về phản ứng Oxi hóa khử, giúp cho các em có thể tổng hợp lại các kiến thức môn hóa từ năm lớp 10 đến lớp 12 để chuẩn bị cho kì đi Đại Học Quốc Gia. I. CÁC QUY TẮC XÁC ĐỊNH SỐ OXI HÓA. II. CÁC SỐ OXI HÓA CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ THƯỜNG GẶP. III. CÁC SẢN PHẨM KHỬ CỦA HNO3, H2SO4. IV. Nguyên tắc giải bài tập. V.BÀI TẬP VẬN DỤNG.+ 1.XÁC ĐỊNH VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT TRONG PHẢN ỨNG.+ 2. XÁC ĐỊNH LOẠI PHẢN ỨNG.+ 3XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM CỦA SỰ KHỬ HAY SỰ OXI HÓA. ___ Đề Thi Đại Học ___

I CÁC QUY TẮC XÁC ĐỊNH SỐ OXI HÓA.

Số oxi hóa được xác định theo qui tắc sau:

Qui tắc 1: Trong các đơn chất, số oxi hóa của một nguyên tố bằng 0.

0 0 0 0

Ví dụ : Cu, Zn, H 2 , N 2 ,

Qui tắc 2: Trong hầu hết hợp chất, số oxi hóa của H bằng +1, trừ hiđruakim loại (-1) (NaH, CaH 2 , ) Số oxi hóa của oxi bằng -2, trừ OF 2

( +2) và peoxit ( -1) ( chẳng hạn H 2 O 2 , )

Qui tắc 3: Trong một phân tử, tổng số số oxi hóa của các nguyên

tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố đó bằng 0.

+1 +5 -2

Ví dụ: HNO 3

Qui tắc 4:

Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tố bằng điện tích của ion đó.

+1 -1

Ví dụ : Trong Na + Cl - Số oxi hóa ghi là NaCl

Trong ion đa nguyên tử, tổng số số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố đó bằng điện tích của ion đó.

Ví dụ: Tính số oxi hóa của N trong NO 3

-Đặt x là số oxi hóa của nguyên tố N, ta có x + 3(-2) = - 1 → x = +5 Được ghi là NO 3

-Tuy nhiên ta có thể xác định số oxi hóa dựa vào công thức cấu tạo.

Ví dụ: Trong OF 2 , H 2 O 2 ,CaOCl 2

H H

-1 +2 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +2 -2 +1  -3  -1 -2

F-O-F ; H-O-O-H ; Cl-Ca-O-Cl ; H C  C  O  H

 

H H

Cách ghi số oxi hóa : Số oxi hóa được ghi phía trên kí hiệu của nguyên

tố Viết bằng số tự nhiên, dấu trước, số sau.

II CÁC SỐ OXI HÓA CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ THƯỜNG GẶP.

LỚP 10

Nhóm

halogen

+7

-1, +1, +3, +5, +7

-1, +1, +3, +5, +7

NaF

HI, HIO,

LỚP 11.

Nhóm NI TƠ –

PHOTPHO

Số oxi hóa -3, +1, +2, +3, +4, +5 -3, +3, +5, +3, +5

Ví dụ NH 3 , N 2 O, NO, HNO 2 ,

HNO 3

PH 3 , PCl 3 ,

H 3 PO 4

As 2 S 3 ,

H 3 AsO 5

Nhóm

cacbon-Silic

LỚP 12.

Ví dụ Na 2 O, K 2 O MgO, CaO Al 2 O 3 PbO, PbO 2

SnCl 2 , SnO 2

Nhóm kim

loại nhóm

B

Số oxi hóa +1, +2 +2, +4, +6, +7 +2, +3, +6 +2, +8/3,

+3

Ví dụ Cu 2 O,

CuO

MnCl 2 , MnO,

K 2 MnO 7 , KMnO 7

CrO,

Cr 2 O 3 ,

K 2 Cr 2 O 7

FeS 2 ,

Fe 3 O 4 ,

Fe 2 O 3

AgNO 3 Zn

O

* Số oxi hóa của đơn chất bằng không

Trên cơ sở hệ thống số oxi hóa của các nguyên tố ở dạng đơn chất và hợp chất Học sinh có thể làm một số câu hỏi lý thuyết

về xác định chất chất oxi hóa , chất khử, chất vừa oxi hóa vừa khử Theo nguyên tắc

Chất có số oxi hóa không thay đổi : là chất đóng vai trò môi

trường để phản ứng xảy ra

Phản ứng hóa học có sự thay đổi số oxi hóa các nguyên tố trước phản ứng là phản ứng oxi hóa khử

Ví dụ: Đối với các hợp chất của nitơ

C

khử

Vừa là chất khử, vừa là chất

oxi hóa

C oxi hóa

III CÁC SẢN PHẨM KHỬ CỦA HNO3, H2SO4

1 Các sản phẩm khử của HNO 3 , H 2 SO 4 đặc

các chất có tính khử như: Kim loại, phi kim, các hợp chất Fe(II),

tính khử mạnh, nồng độ axit và nhiệt độ thích hợp có thể cho ra

* Chú ý:

2 Trong một số bài toán ta phải chú ý biện luận trường hợp

đề bài (chẳng hạn cho dung dịch NaOH vào dung dịch sau phản ứng thấy có khí thoát ra) hoặc các hợp chất khí của Nitơ dựa vào tỉ khối hơi của hỗn hợp đã cho

3 Khi axit HNO3 , H2SO4 đặc tác bazơ, oxit bazơ không có tính khử chỉ xảy ra phản ứng trung hòa

4 Với kim loại có nhiều hóa trị (như Fe, Cr), nếu dùng dư axit

tạo đồng thời 2 loại muối

phản ứng là phương trình ion

VI Nguyên tắc giải bài tập :Dùng định luật bảo toàn e

→ + ne

S+6 + (6 – x)e → S+x

* Đặc biệt

+ Nếu phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm khử của N, S thì ne nhường = ne nhận

- Trong một số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo

toàn điện tích (tổng điện tích dương = tổng điện tích âm) và

định luật bảo toàn nguyên tố.

- Có thể sử dụng phương trình ion – electron hoặc các bán phản ứng để biểu diễn các quá trình

M  M n+

+ ne 4H + + NO 3- + 3e  NO + 2H 2 O

4H + + SO 42- + 2e  SO 2 + 2H 2 O

+ Đặc biệt trong trường hợp kim loại tác dụng với axit

HNO3, H2SO4 ta có:

nHNO3 (pư) = 2nNO2 = 4nNO = 10nN2O = 12nN2 = 10nNH4NO3

nH2SO4 (pư) = 2nSO2 = 4nS = 5nH2S

1.XÁC ĐỊNH VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT TRONG PHẢN ỨNG.

Ví dụ 1.(KB-08): Cho dãy các chất và ion: Cl2, F2, SO2, Na+,

có tính oxi hoá và tính khử là

A 3 B 4 C 6 D 5

Bài giải:

Ta nhận thấy đề bài yêu cầu tìm số chất và ion trong dãy đều có tính oxi hoá và tính khử Như vậy chúng phải có số oxi hóa

trung gian hay chất đó phải chứa nhiều nguyên tố có số oxi hóa khác nhau nhưng không được cùng thấp nhất hay cùng cao nhất Dựa vào bảng hệ thống số oxi hóa của các nguyên tồ ở trên, học

=> Đáp án B

Ví dụ 2.(KA-09): Cho dãy các chất và ion: Zn, S, FeO, SO2, N2,

A 4 B 6 C 5 D 7

Bài giải:

Tương tự như ví dụ 1: ta nhận thấy Số chất và ion có cả tính oxi

tham gia phản ứng thể hiện chất khử

=> Đáp án C

Ví dụ 3.(C§-09) : Trong các chất : FeCl2, FeCl3, Fe(NO3)2, Fe(OH)3,

A 5 B 4 C 2 D 3

Bài giải:

Ta nhận thấy đề bài yêu cầu Số chất có cả tính oxi hoá và tính khử là FeCl2, Fe(NO3)2, FeSO4, Fe3O4 trong đó Fe có

số OXH là +2, +8/3

=> đáp án B

Ví dụ 4.(CĐ-2010) : 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) 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O

B S + 3F2 SF6

C S + 6HNO3 (đặc) H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

D S + 2Na Na2S

Bài giải:

Sau khi xác định số oxi hóa học sinh có thể chọn đáp án đúng là A Do có số OXH vừa tăng vừa giảm.

Ví dụ 5: (KA-08): Cho các phản ứng sau:

4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O.

2HCl + Fe FeCl2 + H2.

14HCl + K2Cr2O7 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O.

HCl + 2Al 2AlCl3 + 3H2.

16HCl + 2KmnO4 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O.

Số phản ứng trong đó HCl thể hiện tính oxi hóa là

Bài giải:

Số phản ứng trong đó HCl thể hiện tính oxi hóa phải do ion H+ quyết định ( H+1

=> Đáp án A

Ví dụ 6: (KB-09): Cho các phản ứng sau :

(a) 4HCl + PbO2  PbCl2 + Cl2 + 2H2O

(b) HCl + NH4HCO3  NH4Cl + CO2 + H2O

(c) 2HCl + 2HNO3  2NO2 + Cl2 + 2H2O

(d) 2HCl + Zn  ZnCl2 + H2

Số phản ứng trong đó HCl thể hiện tính khử là

A 2 B 4 C 1 D 3

Bài giải:

Số phản ứng trong đó HCl thể hiện tính khử là do ion Cl-1 quyết định (Cl-1  Cl0)

=> Đáp án A

C6H5-COOK + C6H5-CH2-OH Phản ứng này chứng tỏ C6H5 -CHO

A vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử.

B chỉ thể hiện tính oxi hóa.

C chỉ thể hiện tính khử

D không thể hiện tính khử và tính oxi hóa

Bài giải:

Từ số oxi hóa của cacbon trước và sau phản ứng ( C+1 

C+3 + C-1) vừa tăng vừa giảm Nên vừa thể hiện tính oxi hóa tính khử

=> Đáp án A

Ví dụ 8.(KB-07): Khi cho Cu tác dụng với dung dịch chứa

H2SO4 loãng và NaNO3, vai trò của NaNO3 trong phản ứng là:

A chất xúc tác B môi trường C chất oxi hoá

D chất khử.

Bài giải:

Số oxi hóa của N ( NaNO3) cao nhất là +5 nên thể hiện chất oxi hóa ( NO3- trong môi trường axit có tính oxi hóa giống như HNO3)

=> Đáp án C.

Ví dụ 9.(CĐ-07): SO2 luôn thể hiện tính khử trong các phản ứng với

A H2S, O2, nước Br2

B dung dịch NaOH, O2, dung dịch KMnO4.

C dung dịch KOH, CaO, nước Br2.

D O2, nước Br2, dung dịch KMnO4

Học sinh dễ dàng chọn được đáp án D.

2.

Ví dụ 1.(KA-07): Cho các phản ứng sau:

a) FeO + HNO3 (đặc, nóng) → b) FeS + H2SO4 (đặc, nóng) → c) Al2O3 + HNO3 (đặc, nóng) → d) Cu + dung dịch FeCl3 →

e) CH3CHO + H2 f) glucozơ + AgNO3/NH3 →

g) C2H4 + Br2 → h) glixerol (glixerin) + Cu(OH)2 → Dãy gồm các phản ứng đều thuộc loại phản ứng oxi hóa - khử là:

A a, b, d, e, f, h

B a, b, d, e, f, g.

C a, b, c, d, e, h.

D a, b, c, d, e, g.

Bài giải:

Ta nhận thấy:

Câu d, e, g Cu, H 2 , Br 2 , ở dạng đơn chất là 0 nên có thể tăng được khi tham gia phản ứng.=> Đây là phản ứng oxi hóa - khử.

Câu a, b, Fe có số OXH là +2, là số OXH trung gian nên có thể tăng lên +3

=> đây cũng là phản ứng oxi hóa - khử.

Câu f Ag có số OXH +1 cao nhất nên chỉ có thể giảm về 0=> Đây là phản ứng oxi hóa - khử.

Câu c, Al và N đều có số OXH cao nhất nên không thể tăng được nữa => không phải là phản ứng oxi hóa - khử.

Câu h phản ứng tạo phức Cu 2+ nên không thay đổi số OXH => không phải

là phản ứng oxi hóa khử.

=> Đáp án B

Ví dụ 2.(KB-08): Cho các phản ứng:

Ca(OH) 2 + Cl 2  CaOCl 2 + H 2 O

2H 2 S + SO 2  3S + 2H 2 O

2NO 2 + 2NaOH  NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O

4KClO 3 KCl + 3KClO 4

O 3  O 2 + O

Số phản ứng oxi hoá khử là:

A 5 B 2 C 3 D 4.

Nhận xét: Sau khi xác định số OXH học sinh dễ dàng chọn được đâu là

phản ứng oxi hóa khử => đáp án D

Ví dụ 3.(KA-07): Cho từng chất: Fe, FeO, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe3O4,

Fe2O3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3, FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCO3 lần lượt phản ứng với HNO3 đặc, nóng Số phản ứng thuộc loại phản ứng oxi hoá -khử là:

A 8 B 5 C 7 D 6.

Nhận xét: Giáo viên phân tích cho học sinh thấy được HNO 3 ( N+5) chỉ thể hiện tính OXH, để xảy ra phản ứng oxi hóa khử thì HNO 3 phải tác dụng với các chất có tính khử ( Fe 0 , Fe 2+ ) Từ đó học sinh chọn được đáp

án đúng là C ( 7 phản ứng).

Ví dụ 4.(KA-2010): Thực hi n các thí nghi m sau : ện các thí nghiệm sau : ện các thí nghiệm sau :

vào nước

HCl đ c, nóngặc, nóng

H2SO4 đ c, nóngặc, nóng

Số thí nghi m có phản ứng oxi hoá - khử xảy ra là: ện các thí nghiệm sau :

A 3 B 6 C 5 D 4

Nhận xét: Dựa vào số oxi hóa của các nguyên tố trong các hợp chất, học sinh có thể xác định số phản ứng oxi hóa khử

là 4( I,II,III,IV)

Ví dụ 5.(CĐ-08): Cho dãy các chất: FeO, Fe(OH)2, FeSO4, Fe3O4,

Fe2(SO4)3, Fe2O3 Số chất trong dãy bị oxi hóa khi tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng là

Nhận xét: Tương tự như ví dụ 3 học sinh có thể nhận ra

được đối với các hợp chất Sắt (III) không xảy ra phản ứng oxi

Ví dụ 6: (KB-2010): Cho dung dịch X chứa KMnO4 và H2SO4

H2S, HCl (đ c) Số trường hợp có xảy ra phản ứng oxi hoá- khửặc, nóng là

Nhận xét: KMnO4 trong môi trường axit thể hiện tính oxi hóa mạnh Do đó chỉ tác dụng với chất có tính khử ( các chất có số

3-XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM CỦA SỰ KHỬ HAY SỰ OXI HÓA

Bài giải:

0,02mol

Gọi số nguyên tử của N trong khí X là a và số oxi hóa của N trong X là x ( a chỉ nhận giá trị 1 hay 2) Ta có

Áp dụng bảo toàn e, ta có (5-x).0,02a = 0,06

a= 1, x= +2 => khí X là NO

a= 2, x= +3,5 ( loại)

 Đáp án C.

dung dịch Y và 6,72 lít hỗn hợp khí B gồm NO và một khí X, với

tỉ lệ thể tích là 1 : 1 Khí X là:

Bài giải:

Gọi số nguyên tử của N trong khí X là a và số oxi hóa của N trong X là x ( a chỉ nhận giá trị 1 hay 2) Ta có

Áp dụng bảo toàn e, ta có (5-x).0,15.a+ 0,45 = 0,6 <=> (5-x).a= 1

a= 2, x= +4,5 ( loại)

Câu 3: Cho 9,6 gam Mg tác dụng với axit sunfuric đậm đặc, thấy

A SO2 B S C H2S D SO2 và H2S

Bài giải:

mol

Gọi số oxi hóa của S trong X là x Ta có

Áp dụng bảo toàn e, ta có (6-x).0,1 = 0,8 => x= -2 => sản phẩm

 Đáp án C

phẩm khử X là :

Bài giải:

Gọi số nguyên tử của N trong khí X là a và số oxi hóa của N trong X là x ( a chỉ nhận giá trị 1 hay 2)

Áp dụng bảo toàn nguyên tố Ta có số mol X = 0,2-0,08.2 =0,04 mol

Ta có:

N+5 + ( 5-x) → N+x

Áp dụng bảo toàn e, ta có (5-x).0,04 = 0,16 => x = +1 => khí X là

Câu 5: Một hỗn hợp X gồm 0,04 mol Al và 0,06 mol Mg Nếu

Bài giải:

Gọi số nguyên tử của N trong khí X là a và số oxi hóa của N trong X là x ( a chỉ nhận giá trị 1 hay 2) Ta có

Áp dụng bảo toàn e, ta có (5-x).0,03.a = 0,24

(6-y).0,12.a = 0,24 => y= +4 => Y là SO2

 Đáp án C

Cõu 6: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp M gồm 0,07 mol Mg và

(đktc) và dung dịch Y Cô cạn cẩn thận Y thu được 11,5 gam muối khan X là:

Câu 7: Oxi hoá khí amoniac bằng 0,5 mol khí oxi trong điều kiện thích hợp, thu được 0,4 mol sản phẩm oxi hoá duy nhất có chứa nitơ Sản phẩm chứa nitơ là:

lít khí oxi (ở đktc), thu được 0,4 mol sản phẩm oxi hoá duy nhất

có chứa lưu huỳnh Khối lượng sản phẩm chứa lưu huỳnh là:

Đề thi Đại học

1.(KB-07): Cho 0,01 mol một hợp chất của sắt tỏc dụng hết

với H2SO4 đặc núng (dư), thoỏt ra 0,112 lớt (ở đktc) khớ SO2 (là sản phẩm khử duy nhất) Cụng thức của hợp chất sắt đó

là:

2.(CĐ-08): Cho 3,6 gam Mg tỏc dụng hết với dung dịch HNO3

(dư), sinh ra 2,24 lớt khớ X (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) Khí X là :

3.(CĐ-09) : Hoà tan hoàn toàn một lượng bột Zn vào một dung

dịch axit X Sau phản ứng thu được dung dịch Y và khí Z Nhỏ từ

từ dung dịch NaOH (dư) vào Y, đun nóng thu được khí không màu T Axit X là:

4.(CĐ-2010) : Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO

ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,896 lít một khí X (đktc) và dung dịch Y Làm bay hơi dung dịch Y thu được 46 gam muối khan Khí X là :

5.(KB-08) : Cho 2,16 gam Mg tỏc dụng với dung dịch HNO3

(dư) Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 0,896 lớt khớ NO (ở đktc) và dung dịch X Khối lượng muối khan thu được khi làm bay hơi dung dịch X là:

Chúc Các Bạn có Kết Quả Học Tập Thật Tốt!