Lưu ý: - nếu hợp chất có nguyên tố có tính oxi hóa và có nguyên tố có tính khử thì hợp chất đó vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử ví dụ FeCl3 - Thường oxi trong hợp chất không thay đổi[r]
Trang 1PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
I SỐ OXI HÓA
Liên quan đến phản ứng oxi hoá - khử có một đại lượng rất quan trọng đòi hỏi học sinh phải nắm vững là số oxi hoá Vậy số oxi hoá là gì và có những quy tắc nào để xác định số oxi hoá? Bài viết sau đây sẽ làm rõ các câu hỏi này
1 Khái niệm
Số oxi hoá của nguyên tố là điện tích của nguyên tử trong phân tử nếu giả định tất cả các liên kết trong phân tử đều là liên kết ion
Như vậy, theo khái niệm này thì số oxi hoá chỉ là một con số giả định
2 Các quy tắc xác định số oxi hoá
+ Quy tắc 1: số oxi hóa của tất cả các đơn chất bằng 0
Vd: Cl02, O02, O03, Cu0 …
+ Quy tắc 2: trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của H bằng +1 ( trừ hidrua kim loại: NaH, CaH2…) Số oxi hóa của
O bằng -2 ( trừ OF2, peoxit H2O2, Na2O2 …)
Vd: Cu O−2, Al O2 −23, H N O+1 −23, Na H C O+1 −23 ,…
+ Quy tắc 3: số oxi hóa của kim loại trong hợp chất bằng điện hóa trị của chúng
Vd: số oxi hóa của K, Fe, Al trong KCl, FeSO4, Al2(SO4)3 lần lượt bằng +1, +2, +3
+ Quy tắc 4: trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố bằng 0
Vd Tính soh của S trong SO2 và H2SO4 Đặt x là soh của S trong các hơp chất trên + trong SO2: x + 2 (-2) = 0 → x = +4
+ trong H2SO4: 2.(+1) + x + 4 ( -2) = 0 → x = +6
+ Quy tắc 5: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa bằng điện tích của ion đó Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa của
các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố đó bằng điện tích của ion đó
Vd Số oxi hóa của nguyên tử Na, Ba, S trong Na+, Ba2+, S2- lần lượt là +1, +2, -2
Số oxi hóa của N trong NO3- là x ta có: x + 3 ( -2) = -1 → x = +5
Chú ý:
- Số oxi hoá thường dùng là số oxi hoá trung bình
- Số oxi hoá trung bình có thể nhận giá trị dương, âm, hoặc bằng 0 Số oxi hoá có thể là số nguyên cũng có thể là số thập phân
- Đối với các hợp chất hữu cơ, tổng số oxi hoá của các nguyên tử ở 1 nhóm chứa 1 nguyên tử C bằng 0
- Đối với nguyên tố phi kim nhóm nA: số oxi hoá cao nhất là +n và thấp nhất là (n - 8)
- Đối với nguyên tố kim loại: số oxi hoá thấp nhất là 0; cao nhất là +n (với kim loại nhóm nA)
Câu 1 Số oxi hóa của N trong NH3, HNO2, NO3- lần lượt là:
Câu 2 Số oxi hóa của N trong NxOy là:
Câu 3 Số oxi hóa của Mn trong KMnO4
Câu 4 Cho các nguyên tố : R (Z = 11), X (Z = 17), Y (Z = 20) Số oxi hoá cao nhất của các nguyên tố trên lần lượt là :
Câu 5 Dãy chất nào sau đây trong đó nitơ có số oxi hóa tăng dần:
A NH4Cl, NO, NO2, N2O3, HNO3 B. NH3, N2, NO, N2O, AlN
C NH4Cl, N2O5, HNO3, Ca3N2, NO D NH4Cl, N2O, N2O3, NO2, HNO3
Câu 6 Số oxi hóa của photpho trong các ion hay hợp chất P2O3, PO43-, K2HPO4, PCl3 lần lượt là
A -3, +5, +5, +3 B +3, +5, -5, +3 C +3, +5, +5, +3 D +3, +5, +5, -3
Câu 7 Hãy cho biết dãy nào sau đây số oxi hóa của nguyên tố hidro luôn là +1?
Câu 8 Tính số oxi hóa của S trong các hợp chất sau (viết đúng thứ tự hợp chất): Cu2S, FeS2, NaHSO4, (NH4)2S2O8,
Na2SO3
Câu 9 số oxi hóa của Clo trong các hợp chất HCl, HClO, NaClO2, KClO3 và HClO4 lần lượt là:
Câu 10 Cho phản ứng hoá học sau : KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → K2SO4 + Fe2(SO4)3 + MnSO4 + H2O
Trong phản ứng trên, số oxi hoá của sắt :
Trang 2Trang: 2
Câu 11: Số oxi hóa của oxi trong các hợp chất HNO3, H2O2, F2O, KO2 theo thứ tự là
A -2, -1, -2, -0,5 B -2, -1, +2, -0,5 C -2, +1, +2, +0,5 D -2, +1, -2, +0,5
Câu 12: Cho các hợp chất: NH+
4, NO2, N2O, NO−
3, N2 Thứ tự giảm dần số oxi hóa của N là:
A N2 > NO−
3 > NO2 > N2O > NH+
4 B NO−
3 > N2O > NO2 > N2 > NH+
4
C NO−
3 > NO2 > N2O > N2 > NH+
4 D NO−
3 > NO2 > NH+
4 > N2 > N2O
Câu 13 Số oxi hóa của nguyên tố N trong dãy các hợp chất nào dưới đây bằng nhau:
C NaNO3, HNO3, Fe(NO3)3, N2O5 D KNO2, NO2, C6H5-NO2, NH4NO3
Câu 14 Trong nhóm các hợp chất nào sau đây, số oxi hóa của S đều là +6
A SO2, SO3, H2SO4, K2SO4 B H2S, H2SO4, NaHSO4, SO3
C Na2SO3, SO2, MgSO4, H2S D SO3, H2SO4, K2SO4, NaHSO4
Câu 15 Biết S thuộc nhóm VIA Số oxi hóa âm thấp nhất của S trong các hợp chất là:
Câu 16 Biết N thuộc nhóm VA Số oxi hóa dương cao nhất của N trong các hợp chất sẽ là:
II PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
1 Khái niệm
a Phản ứng oxi hoá - khử
- Khái niệm: Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển e giữa các chất phản ứng
- Dấu hiệu nhận biết: Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố
b Chất khử (chất bị oxi hoá)
- Khái niệm: Chất khử là chất có khả năng nhường e (cho e)
- Dấu hiệu nhận biêt:
+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất khử tăng
+ Chất khử có chứa nguyên tố chưa đạt đến mức oxi hoá cao nhất
Chú ý: Nguyên tố ở nhóm XA có số oxi hoá cao nhất là +X
c Chất oxi hoá (chất bị khử)
- Khái niệm: Chất oxi hoá là chất có khả năng nhận e (thu e)
- Dấu hiệu:
+ Sau phản ứng, số oxi hoá của chất oxi hoá giảm
+ Chất oxi hoá có chứa nguyên tố có mức oxi hoá chưa phải thấp nhất
Chú ý: Kim loại có số oxi hoá thấp nhất là 0, phi kim thuộc nhóm xA thì số oxi hoá thấp nhất là (x - 8)
d Sự khử và sự oxi hoá
- Sự khử (quá trình khử) của một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hoá của chất đó
- Sự oxi hoá (quá trình oxi hoá) của một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hoá của chất đó
2 Điều kiện của phản ứng oxi hóa khử
- Phải có sự tham gia đồng thời của chất khử và chất oxi hóa Chất khử và chất oxi hóa phải đủ mạnh
3 Phân loại phản ứng oxi hóa khử
Phản ứng oxi hoá - khử được chia thành nhiều loại khác nhau:
- Phản ứng oxi hóa - khử thông thường: chất khử và chất oxi hóa ở 2 phân tử chất khác nhau
C + 4HNO3 đặc → CO2 + 4NO2 + 2H2O
Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O
- Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử: chất khử và chất oxi hóa thuộc cùng 1 phân tử nhưng ở 2 nguyên tử khác nhau
(thường gặp là phản ứng nhiệt phân)
AgNO3 → Ag + NO2 + O2
Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2
- Phản ứng tự oxi hóa - khử, chất khử đồng thời cũng là chất oxi hóa (chất khử và chất oxi hoá thuộc về cùng một
nguyên tố trong một phân tử chất)
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O
4KClO3 → 3KClO4 + KCl
Câu 17 Trong phản ứng: 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl Cho biết vai trò của H2S
Câu 18 Trong phản ứng MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O, vai trò của HCl là
Trang 3Câu 19 Cho biết trong phản ứng sau: 4HNO3đặc nóng + Cu → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O HNO3 đóng vai trò là:
A chất oxi hóa B Axit C môi trường D Cả A và C
Câu 20 Trong phản ứng 6KI + 2KMnO4 +4H2O → 3I2 + 2MnO2 + 8KOH, chất bị oxi hóa là
Câu 21 Cho phương trình phản ứng hoá học sau:
1 4HClO3 + 3H2S → 4HCl + 3H2SO4
2 8Fe + 30 HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
3 16HCl + 2KMnO4 → 2KCl + 2MaCl2 + 8H2O + 5Cl2
4 Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu
5 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl
Trong các phản ứng trên các chất khử là:
C HClO3, Fe, HCl, Mg, Cl2 D H2S, HNO3, HCl, CuSO4, Cl2
Câu 22 Trong phản ứng 10FeSO4 + KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
A FeSO4 là chất oxi hoá, KMnO4 là chất khử B FeSO4 là chất oxi hoá, H2SO4 là chất khử
C FeSO4 là chất khử, KMnO4 là chất oxi hoá D FeSO4 là chất khử, H2SO4 là chất oxi hoá
Câu 23 Trong phản ứng : 2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O
NO2 đóng vai trò là :
C vừa là chất oxi hoá vừa là chất khử D không phải chất oxi hoá, không phải chất khử
Câu 24 Cho các phản ứng :
1 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
2 Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O
3 MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
4 3Cu + 2NaNO3 + 8HCl → 3CuCl2 + 2NO↑ + 2NaCl + 4H2O
5 K2Cr2O7 + 14HCl đặc → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O
Hãy cho biết trong những phản ứng nào HCl không đóng vai trò chất khử cũng như chất oxi hóa ?
Câu 25 Trong phản ứng: 2KClO3 2KCl + O2,
A là chất oxi hoá B là chất khử C vừa là chất oxi hoá, vừa là chất khử D không phải chất oxi hoá, cũng không phải chất khử Câu 26 Cho các phản ứng sau ( ở đk thích hợp) : 1 SO2 + Na2SO3 + H2O → 2NaHSO3 2 SO2 + O3 → SO3 + H2O 3 SO2 + H2S → 3S + 2H2O 4 SO2 + C → S + CO2 5 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 Hãy cho biết những phản ứng nào SO2 đóng vai trò chất oxi hóa ? A 1, 3, 5 B 2, 3, 5 C 3, 4 D 2, 4 Câu 27 Trong các phản ứng hoá học sau, phản ứng không phải phản ứng oxi hoá – khử là A Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 B AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 C MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O D 6FeCl2 + KClO3 + 6HCl → 6FeCl3 + KCl + 3H2O Câu 28 Phản ứng hoá học mà NO2 chỉ giữ vai trò chất oxi hoá lỡ phản ứng nào sau đây? A 2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O B NO2 + SO2 → NO + SO3 C 2NO2 → N2O4 D 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 Câu 29 Phản ứng hoá học mà SO2 không giữ là chất oxi hoá, cũng không là chất khử là phản ứng nào? A SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O B SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O C SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr D SO2 + C → S + CO2 Câu 30: Cho các phản ứng oxi hoá- khử sau: 3I2 + 3H2O → HIO3 + 5HI (1) HgO →2Hg + O2 (2)
4K2SO3 → 3K2SO4 + K2S (3) NH4NO3 → N2O + 2H2O (4)
2KClO3 → 2KCl + 3O2 (5) 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO (6)
4HClO4 → 2Cl2 + 7O2 + 2H2O (7) 2H2O2 → 2H2O + O2 (8)
Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O (9) KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 (10)
a.Trong số các phản ứng oxi hoá- khử trên, số phản ứng oxi hoá- khử nội phân tử là
A 2 B 3 C 4 D 5
b.Trong số các phản ứng oxi hoá- khử trên, số phản ứng tự oxi hoá- khử là
A 6 B 7 C 4 D 5
Trang 4Trang: 4
Câu 31: Trong phản ứng oxi hóa – khử
A chất bị oxi hóa nhận electron và chất bị khử cho electron B quá trình oxi hóa và khử xảy ra đồng thời
C chất chứa nguyên tố số oxi hóa cực đại luôn là chất khử D quá trình nhận electron gọi là quá trình oxi hóa Câu 32: Chất khử là chất
A cho electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng
B cho electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
C nhận electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng
D nhận electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
Câu 33: Chất oxi hoá là chất
A cho electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng
B cho electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
C nhận electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng
D nhận electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng
Câu 34: Chọn phát biểu sai
A Sự oxi hóa là quá trình chất khử cho electron
B Trong các hợp chất số oxi hóa H luôn là +1
C Cacbon có nhiều mức oxi hóa (âm hoặc dương) khác nhau
D Chất oxi hóa gặp chất khử chưa chắc đã xảy ra phản ứng
Câu 35 : 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 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 36: Xét các phản ứng (nếu có) sau đây:
1 CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O 2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
3 CuO + CO →t0 Cu + CO2 4 H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O
5 2KMnO4 →to K2MnO4 + MnO2 + O2 6 BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
7 2NO2 + 2NaOH →to NaNO2 + NaNO3 + H2O
Số phản ứng oxy hoá khử là
Câu 37: Cho các phản ứng sau:
CaCO3 →to CaO + CO2 (1)
Cu(NO3)2 →to CuO + 2NO2 + 1/2O2↑ (3)
Cu(OH)2 →to CuO + H2O (4)
AgNO3 →to Ag + NO2 + 1/2O2↑ (5)
2KMnO4 →to K2MnO4 + MnO2 + O2 (6)
NH4Cl →to NH3 + HCl (7)
Phản ứng nào thuộc loại phản ứng oxy hoá khử
Câu 38: Cho các phản ứng sau:
CaCO3 →to CaO + CO2 (1)
Cu(NO3)2 →to CuO + 2NO2 + 1/2O2↑ (3)
Cu(OH)2 →to CuO + H2O (4)
AgNO3 →to Ag + NO2 + 1/2O2↑ (5)
2KMnO4 →to K2MnO4 + MnO2 + O2 (6)
NH4Cl →to NH3 + HCl (7)
Phản ứng nào không phải là phản ứng oxy hoá khử
A (2), (6), (7) B (1), (2), (4), (7) C (1), (2), (6), (7) D (3), (5), (7)
Câu 39 Phản ứng oxi hóa - khử nội phân tử là phản ứng oxi hóa - khử trong đó nguyên tố thể hiện tính khử và nguyên tố
thể hiện tính oxi hóa khác nhau nhưng thuộc cùng một phân tử Trong các phản ứng sau phản ứng nào là phản ứng oxi hóa khử nội phân tử ?
Trang 5Câu 40 Phản ứng tự oxi hóa - tự khử là phản ứng oxi hóa - khử trong đó nguyên tử nhường và nguyên tử nhận e thuộc
cùng một nguyên tố, có cùng số oxi hóa ban đầu và thuộc cùng một chất Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng tự oxi hóa - tự khử:
Câu 41 Xét phản ứng SO2 + Br2 + H2O → HBr + H2SO4, Trong phản ứng này vai trò của SO2 là:
C Vừa là chất oxi hoá vừa là chất tạo môi trường
D Vừa là chất khử vừa là chất tạo môi trường
Câu 42 Vai trò của NO2 trong phản ứng sau NO2 + NaOH NaNO2+ NaNO3 + H2O
Câu 43 Hợp chất sắt đóng vai trò chất oxi hóa trong phản ứng:
A Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH → 2K2FeSO4 + 3KNO3 + 2H2O
B FeSO4 + Mg → MgSO4 + Fe
C FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
D Fe(OH)2 + O2 + H2O → Fe(OH)3
Câu 44 Cho các phản ứng:
O3 → O2 + O
Số phản ứng oxi hoá khử là
Câu 45 Xét phản ứng sau: 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O (1)
2NO2 + 2KOH → KNO2 + KNO3 + H2O (2)
Phản ứng (1), (2) thuộc loại phản ứng
Câu 46 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
Câu 47 Cho các phản ứng sau:
14HCl + K2Cr2O7 → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O 6HCl + 2Al → 2AlCl3 + 3H2
16HCl + 2KMnO4 → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
Số phản ứng trong đó HCl thể hiện tính oxi hóa là
A 2 B 1 C 4 D 3
Câu 48: 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)3 → Zn(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 D 2Fe(NO3)3 + 2KI → 2Fe(NO3)2 + I2 + 2KNO3
Câu 49 (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) →t0 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O B S + 3F2
0
t
C S + 6HNO3 (đặc) →t0 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O D S + 2Na →t0 Na2S
Câu 50 Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa - khử:
C 2NaHSO3 → Na2SO3 + H2O + SO2 D 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
Câu 51 Trong các phản ứng sau, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa - khử:
Câu 52 Trong các phản ứng sau, phản ứng nào không phải là phản ứng oxi hóa khử:
C CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl D BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
Câu 53 Trong các phản ứng sau phản ứng nào là phản ứng oxi hóa - khử:
A NaOH + HCl → NaCl + H2O B 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O
C CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 D 2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2
Trang 6Trang: 6
Câu 54 Trong phản ứng Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 , Fe là:
Câu 55 Trong phản ứng Cl2 + 2H2O → 2HCl + 2HClO, Cl2 là:
C Vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa D Chất bị oxi hóa
Câu 56 Trong các phản ứng sau phản ứng nào không phải phản ứng oxi hoá khử :
A H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 B H2SO4 + Fe → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
C 4H2SO4 + Fe3O4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O D H2SO4 + FeO → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Câu 57 Trong các phản ứng sau phản ứng nào thể hiện tính oxi hoá của lưu huỳnh đơn chất:
Câu 58 Phản ứng oxi hóa khử là:
A Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O B NaOH + AlCl3 →Al(OH)3 + NaCl
C NaOH + Al + H2O → NaAlO2 + H2 D NaOH + Al2O3 → NaAlO2 + H2O
III CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THĂNG BẰNG ELECTRON
Có nhiều cách khác nhau để cân bằng các phản ứng hoá học Đối với phản ứng oxi hoá - khử, cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron là phương pháp phổ biến nhất
1 Nguyên tắc
Trong phản ứng oxi hoá - khử luôn tồn tại đồng thời chất oxi hoá (chất nhận e) và chất khử (chất nhường e) Số e mà chất khử nhường luôn bằng số e mà chất oxi hoá nhận
2 Các bước cân bằng phản ứng oxi hoá - khử theo phương pháp thăng bằng electron
- B 1 Xác định số oxi hoá các nguyên tố Tìm ra nguyên tố có số oxi hoá thay đổi
- B 2.Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình:
+ Dấu "+e" đặt bên có số oxi hoá lớn
+ Số e = số oxi hoá lớn - số oxi hoá bé
+ Nhân cả quá trình với chỉ số của nguyên tố thay đổi số oxi hoá nếu chỉ số khác 1
(với các đơn chất có thể chấp nhận giữ nguyên chỉ số)
- B 3 Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số e cho bằng tổng số e nhận:
+ Tìm bội chung nhỏ nhất của số e nhường và nhận
+ Lấy bội chung nhỏ nhất chia cho số e ở từng quá trình được hệ số
- B 4 Đưa hệ số cân bằng vào phương trình, đúng chất (Nên đưa hệ số vào bên phải của pt trước) và kiểm tra lại theo trật
tự : kim loại – phi kim – hidro – oxi
Bài toán liên quan đến cân bằng phản ứng oxi hoá - khử trong đề thi thường được hỏi ở dạng: tổng hệ số các chất trong phương trình (sau khi cân bằng ở dạng số nguyên tối giản) là ; hệ số của chất oxi hoá (chất khử) là ; tỉ lệ hệ số
Câu 59: Lập phương trình hoá học sau theo phương pháp thăng bằng electron:
Fe2O3 + CO → Fe + CO2
Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi
Vận dụng các quy tắc xác định số oxi hoá :
Fe+3
2O3 + C+2O → Fe0 + C+4 O2
Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình
Trước khi cân bằng mỗi quá trình để thuận tiện cho các phương trình ta nên dùng một kỹ xảo là cân bằng số nguyên tử thuộc 2 vế phương trình sau đó nhân số lượng các nguyên tử với số electron nhường hoặc nhận
2 Fe+3 + 2x 3e → 2 Fe0
C+2 → C+4 + 2e
Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá
nhận
1 2 Fe+3 + 2x 3e → 2 Fe0
3 C+2 → C+4 + 2e
Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng
Hoàn thành phương trình hóa học
Fe2O3 + 3CO → 2 Fe + 3CO2
Câu 60 Lập ptpứ oxh-k sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O
O H O N NO
Al O
N H
Al0 + +5 3 → +3( 3)3 + +12 + 2
Trang 71 5
3 0
2 4 2 2
3 3
8
+ +
+
→ +
+
→
×
×
N e N
e Al Al
O H O N NO
Al O
N
H
Al0 30 5 3 8 3( 3)3 3 12 15 2
IV CÂN BẰNG MỘT SỐ DẠNG PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ THƯỜNG GẶP
Dạng 1: Phản ứng oxi hóa khử có hai nguyên tố thay đổi số oxi hóa
a Phản ứng đơn giản, không có môi trường
Câu 61 Tổng hệ số cân bằng của phản ứng FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
b Phản ứng có môi trường
- Là phản ứng trong đó chất oxi hóa ( hoặc chất khử ) vẫn còn tồn tại trong sản phẩm
Câu 62 Cho phản ứng aFe + bHNO3 → cFe(NO3)3 + dNO + e H2O
Các hệ số a, b, c, d, e là những hệ số nguyên đơn giản nhất Tổng ( a + b) bằng:
Câu 62 KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O Hệ số của chất oxi hóa và chất khử trong phản ứng trên lần lượt là
Câu 63 Cho sơ đồ phản ứng:Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Sau khi cân bằng, hệ số của phân tử các chất là phương án nào sau đây?
A 3, 14, 9, 1, 7 B 3, 28, 9, 1, 14 C 3, 26, 9, 2, 13 D 2, 28, 6, 1, 14
Câu 64 Cho phản ứng: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + H2O Hệ số cân bằng của phản ứng lần lượt là:
A 10, 30, 10, 3, 15 B 5, 18, 5, 3, 18 C 5, 18, 5, 3, 9 D 10, 36, 10, 3, 18
Câu 65 Phản ứng HCl + MnO2 t0→ MnCl2 + Cl2 + H2O có hệ số cân bằng của các chất lần lượt là
A 2, 1, 1, 1, 1 B 2, 1, 1, 1, 2 C 4, 1, 1, 1, 2 D 4, 1, 2, 1, 2
Câu 66 Cho phản ứng: aFeO + bHNO3 → c Fe(NO3)3 + dNO + H2O Tổng ( a + b + c) là
Câu 66 tổng hệ số nguyên , tối giản của các chất phản ứng trong phản ứng
H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Câu 67 Tỉ lệ số phân tử HNO3 đóng vai trò là chất oxi hóa và môi trường trong phản ứng
FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O là?
A 1: 3 B 1:10 C 1: 9 D 1 : 2
Câu 68 Phản ứng: Cu + H2SO4 + NaNO3 → CuSO4 + Na2SO4 + NO2 + H2O, có hệ số cân bằng của các chất lần lượt là:
A 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1 B 2, 2, 1, 2, 1, 2, 2 C 1, 2, 2, 1, 1, 2, 2 D 1, 2, 2, 2, 2, 1, 1
Dạng 2 Phản ứng có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hóa
a Phản ứng có nhiều chất khử
- Thường xảy ra đối với muối sunfua của sắt và đồng như: CuS, Cu2S, FeS, FeS2, CuFeS2
- Trong phân tử mà tất cả các nguyên tố đều thay đổi số oxi hóa thì xem rằng số oxi hóa của phân tử đó bằng 0
Câu 69 Hệ số cân bằng (nguyên, tối giản) của các chất trong phản ứng FeS + HNO3 → Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + NO +
H2O lần lượt là:
A 1, 3, 1, 0, 3, 3 B 2, 6, 1, 0, 6, 3 C 3, 9, 1, 1, 9, 4 D 3, 12, 1, 1, 9, 6
Câu 70 Cho sơ đồ phản ứng: FeS2 + HNO3→ Fe(NO3)3 + H2SO4 + 5NO + H2O Sau khi cân bằng, tổng hệ số cân bằng (nguyên, tối giản) của phản ứng là
A 21 B 19 C 23 D 25
Câu 71 Hệ số cân bằng (nguyên, tối giản) của Cu2S và HNO3 trong phản ứng:
Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O là
Câu 72 Cho phản ứng hóa học sau: Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + CuSO4 +NO + H2O Hệ số cân bằng (nguyên, tối giản) của phản ứng lần lượt là
A 3, 8, 3, 4, 5, 4 B 2, 8, 2, 3, 4, 4 C 3, 8, 3, 3, 10, 4 D 3, 16, 3, 3, 10, 8
Câu 73 Hệ số cân bằng của các chất trong phản ứng
FeS + HNO3 → Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + NO + H2O lần lượt là :
Câu 74 Xem phản ứng: FeS2 + H2SO4(đậm đặc, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Trang 8Trang: 8
Tổng số các hệ số (nguyên, tối giản) của phản ứng là
A 30 B 38 C 46 D 50
Câu 75 Cân bằng hai phương trình phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
FeS2 + HNO3 +HCl → FeCl3 +H2SO4 + NO + H2O
Các hệ số (nguyên, tối giản) theo thứ tự các chất lần lượt là:
A 2,5,2,2,5,2,2 B 2,5,3,2,3,5,2 C 3,5,3,3,4,4,3 D 1,5,3,1,2,5,2
Câu 76 Xét phản ứng: As 2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + H2SO4 + NO Hệ số cân bằng (nguyên, tối giản) của các phản ứng trên lần lượt là:
A 3,4,6,9,4,4 B 1,7,2,3,1,7 C 1,28,4,2,3,28 D 3,28,4,6,9,28
Câu 77 Cho các phản ứng hóa học sau: CuS2 + HNO3 → Cu(NO3) 2 + H2SO4 + N2O + H2O
Hệ số cân bằng ( nguyên, tối giản) của các chất ở các phản ứng trên lần lượt là:
A 4,22,4,8,7,3 B 4,12,4,4,7,3 C 3,12,4,8,7,6 D 4,22,4,4,7,4
Câu 78 Cho các phản ứng hóa học sau: FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 ↑
Hệ số cân bằng( nguyên, tối giản) của các phản ứng trên lần lượt là:
A 4, 5, 2, 4 B 4, 11, 2, 8 C 4, 6, 2, 8 D đáp số khác
Câu 79 Trong phản ứng đốt cháy CuFeS2 tạo ra sản phẩm CuO, Fe2O3 và SO2 thì một phân tử CuFeS2 sẽ
A nhận 13 electron B nhường 13 electron C nhường 12 electron D nhận 12 electron
b Phản ứng có nhiều sản phẩm khử
- Bài toán thường gặp là kim loại, hợp chất tác dụng với dung dịch HNO3 loãng
- Đề bài thường yêu cầu cân bằng phản ứng với điều kiện tỉ lệ các phản phẩm khử là a : b => phản ứng còn được gọi là phản ứng oxi hóa khử có điều kiện
Câu 80 Cho phương trình phản ứng: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2 + N2O + H2O Biết khi cân bằng tỉ lệ số mol giữa
N2O và N2 là 3 : 2, Tỉ lệ số nguyên tử Al : N2O : N2 là
A 44 : 6 : 9 B 46 : 9 : 6 C 46 : 6 : 9 D 44 : 9 : 6
Câu 81 Trong điều kiện thí nghiệm cụ thể Al tác dụng với HNO3 tạo hỗn hợp X gồm NO, NO2 theo phương trình phản ứng: Al +HNO3 → Al(NO3)3 + NO2 + NO + H2O.Nếu dx/H2 = 20.4 thì hệ số cân bằng ( nguyên, tối giản) của phản ứng lần lượt là:
A 17, 42, 17, 5, 11, 31 B 12, 40, 17, 10, 11, 21
C 17, 32, 12, 10, 10, 31 D 17, 82, 17, 10, 21, 41
Câu 82 Trong điều kiện thí nghiệm cụ thể Al tác dụng với HNO3 tạo hỗn hợp X gồm NO, NO2 theo phương trình phản ứng: Al +HNO3 → Al(NO3)3 + NO2 + NO + H2O Nếu dx/H2 = 24.44 thì hệ số cân bằng ( nguyên, tối giản) của các chất trong phản ứng lần lượt là:
A 16, 30, 16, 2, 29, 44 B 16, 90, 16, 3, 39, 45
C 17, 15, 8, 3, 19, 44 D 16, 30, 16, 3, 39, 90
Câu 83 Cho phản ứng: aZn + bHNO3 → cZn(NO3)2 + dN2 + eNH4NO3 +fH2O Nếu d : e = 1 : 1, thì tổng hệ số cân bằng nguyên tối giản trong phản ứng là
Câu 84 Cho Al phản ứng với HNO3 thu được hỗn hợp khí B gồm NO và N2 có tỉ khối so với không khí bằng 1 Hệ số ( nguyên, tối giản) của nhôm trong phản ứng là (phản ứng Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + N2 + H2O )
Dạng 3 Phản ứng oxi hóa khử dạng tổng quát
- là phản ứng trong đó có hợp chất có nguyên tố thay đổi số oxi hóa ở dạng tổng quát AxBy
- Số oxi hóa thay đổi ở dạng tổng quát nên hệ số cân bằng phản ứng cũng ở dạng tổng quát ( x, y)
Câu 85 Cho phương trình hoá học: Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy +H2O Sau khi cân bằng phương trình hoá học trên với hệ số của các chất là những số nguyên, tối giản thì hệ số của HNO3 là
Câu 86 Cho phản ứng sau: FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Các hệ số của phương trình phản ứng trên lần lượt là:
A 2, (6x – 2y), 1, (6x - 2y), (6x - 2y) B 2, (6x – 2y), x, (3x - 2y), (6x - 2y)
C 2x, (6x – 2y), x, (3x - 2y), (6x - 2y) D 2x, (6x – 2y), x, (3x - 2y), (3x - 2y)
Câu 87 Cho các phản ứng hóa học sau:FeO + HNO3 → NxOy ↑ + Fe(NO3)3 +H2O
Hệ số cân bằng của các phản ứng trên lần lượt là:
A (5x-2y), (x-y), (x-2y), 1, (x-3y) B (5x-2y), (16x-6y), (5x-2y), 1, (8x-3y)
C (x-2y), (x-y), (2x-2y), 2, (x-5y) D (3x-y), (x-3y), (3x-3y), 3, (2x-6y)
Câu 88 Cho phản ứng hóa học sau: MxOy + HNO3 → M(NO3)2 + NO + H2O
Hệ số cân bằng của phản ứng lần lượt là:
A 3,(nx-2y), 2x, (2nx-y), (nx-y) B 6,(2nx-y), x, (nx-y), (3nx-y)
C 2,(3nx-3y), 2x, (2nx-2y), (2nx-2y) D 3,(4nx-2y), 3x, (nx-2y), (2nx-y)
Trang 9Câu 89 Cho phản ứng hóa học sau: FenOm + HNO3 → Fe(NO)3 + NO + H2O
Hệ số cân bằng của phản ứng lần lượt là:
A 3, (6n-2m), n, (3n-m), (6n-m) B 2, (3n-2m), 3n, (3n-2m)
C 3, (6n-m), 3n, (3n-2m), (n-m) D 3, (12n-2m), 3n, (3n-2m), (6n-m)
Câu 90 Cho phản ứng hóa học sau: Fe2O3 + Al → FenOm + Al2O3
Hệ số cân bằng ( nguyên, tối giản) của phản ứng lần lượt là:
A 3n, (n-2m), 2n, (3n-m) B 4, (3n-2m), 3, (n-3m)
Câu 91 Cho phản ứng hóa học sau: Al + HNO3 → Al(NO3)3 + xNO + yN2O + H2O Hệ số cân bằng của phản ứng trên lần lượt là:
A (3x+8y), (2x+5y), (x+8y), x, y, (6x+15y) B (x+8y), (3x+5y), (3x+8y), 2x, 2y, (2x+5y)
C (2x+8y), (4x+5y), (x+4y), 4x, 2y,( 6x+30y) D (3x+8y), (12x+30y), (3x+8y), 3x, 3y, (6x+15y)
Câu 92 Cho phản ứng hóa học sau: FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 +NO +H2O Tỉ lệ: nNO2: n NO = a : b, hệ số cân bằng của phản ứng trên lần lượt là:
A (a+3b), (2a5b), (6+5b), (a+5b), a, (2a+5b) B (3a+b), (3a+3b), (a+b), (a+3b), a, 2b
C (3a+5b), (2a+2b), (a+b), (3a+5b), 2a, 2b D (a+3b), (3a+5b), (a+3b), a, b, (4a+10b)
Câu 93 Cho phương trình phản ứng hoá học sau: a FeO + b HNO3 → c Fe(NO3)3 + d NO2 + e NO + f H2O
Tỉ lệ nNO2 : nNO = x : y Hệ số cân bằng b là
Câu 94 Cho phản ứng hóa học :aFeO + bHNO3 → cFe(NO3)3 + dNxOy + eH2O
Giá trị của b là
A 16x-6y B 3x-2y C 10x-4y D 2x-y
Câu 95 Cho phản ứng hóa học: aFexOy + bH2SO4 → cFe2(SO4)3 + dSO2 + eH2O
Giá trị của b là
Dạng 4 Phản ứng oxihóa khử cần kết hợp thêm phương pháp đại số
Câu 96 Cho phản ứng:Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 → Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Tổng hệ số của các chất (là những số nguyên, tối giản) trong phương trình phản ứng là
Câu 97 Cho phản ứng hóa học sau: K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O
Hệ số cân bằng phản ứng trên lần lượt là:
A 5, 4, 6, 3, 4, 6 B 2, 5, 6, 3, 2, 3 C 5, 2, 6, 9, 2, 3 D 5, 4, 6, 9, 2, 6
Câu 98 Cho phản ứng : KMnO4 + H2SO4 + KNO2 → MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O
Khi cân bằng, nếu tỉ lệ hệ số mol nKMnO4 : nH SO2 4bằng 2 : 3 thì tỉ lệ số mol các chất sản phẩm của phản ứng là?
A 2 : 4 : 2 : 3 B 3 : 5 : 2 : 4 C 2 : 5 : 1 : 3 D 4 : 6 : 3 : 7
V DỰ ĐOÁN KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG
1 Tính oxi hóa – tính khử
- Một chất có khả năng nhận electron thì chất đó có tính oxi hóa, khi nhận electron nó thể hiện tính oxi hóa
- Một chất có khả năng nhường electron thì chất đó có tính khử, khi nhường electron nó thể hiện tính khử
- Một chất vừa có khả năng nhường electron, vừa có khả năng nhận electron thì chất đó vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử
Ví dụ - O2 có tính oxi hóa vì oxi có thể nhận electron O2 + 4e → 2O
2 Na có tính khử vì natri có thể nhường electron Na → Na+ + 1e
- Fe2+ vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử vì ion Fe2+ vừa có thể nhận electron vừa có khả năng nhường electron
Fe2+ + 2e → Fe
Fe2+ → Fe3+ + 1e
2 Dự đoán tính oxi hóa – tính khử của một chất
a nguyên tắc
- Dựa vào số oxi hoá của một nguyên tố trong một chất, có thể dự đoán chất oxi hoá, chất khử
+ Khi một nguyên tố có số oxi hoá cao nhất thì chỉ có thể có tính oxi hoá mà không thể có tính khử
Ví dụ: KMnO4 , HClO4 , H2SO4 , K2Cr2O7 , HNO3 ,
+ Khi một nguyên tố có số oxi hoá thấp nhất thì chỉ có thể có tính khử mà không thể có tính oxi hoá
Ví dụ: HI, HBr, HCl, H2S, NH3
+Khi một nguyên tố có số oxi hoá trung gian, tuỳ thuộc vào điều kiện (phản ứng với chất nào) mà thể hiện tính oxi
hoá hay tính khử
b tính oxi hóa khử của một số chất thường gặp
- Kim loại: luôn là chất khử
- Phi kim: vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử ( trừ F2, O2, O3 chỉ có tính oxi hóa)
Trang 10Trang: 10
- Hợp chất: cần xác định rõ số oxi hóa của các nguyên tố để xác định
Lưu ý: - nếu hợp chất có nguyên tố có tính oxi hóa và có nguyên tố có tính khử thì hợp chất đó vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử ( ví dụ FeCl3)
- Thường oxi trong hợp chất không thay đổi số oxi hóa nhưng cần xét các hợp chất có các phản ứng phân hủy, nhiệt phân, điện phân không ( nếu có thì có thể oxi cũng thay đổi số oxi hóa)
Câu 99 Chất nào sau đây chỉ có tính khử
Câu 100 Trong các chất: FeCl2 , FeCl3 , Fe(NO3)3 , Fe(NO3)2 , FeSO4 , Fe2(SO4)3 Số chất có cả tính oxi hoá và tính khử
là
A 2 B 5 C 3 D 4
Câu 101 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
Câu 102 Cho dãy các chất : Fe3O4 , H2O , Cl2 , F2 , SO2 , NaCl , NO2 , NaNO3 , CO2 , Fe(NO3)3 , HCl Số chất trong dãy đều có tính oxi hoá và tính khử là
Câu 103 Cho dãy gồm các phân tử và ion: Zn, S, FeO, SO2, Fe2+, Cu2+, HCl Tổng số phân tử và ion trong dãy vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử là
A 5 B 6 C 7 D 4
Câu 104 Cho dãy các chất và ion: Zn, S, FeO, SO2, N2, HCl, Cu2+, Cl-. Số chất và ion có cả tính oxi hóa và tính khử là
Câu 105 Trong các phản ứng hoá học, các nguyên tử kim loại
A chỉ thể hiện tính khử
B chỉ thể hiện tính oxi hoá
C thể hiện tính oxi hoá hay tính khử tùy kim loại cụ thể
D thể hiện tính oxi hoá hay tính khử tùy vào phản ứng cụ thể
Câu 106 Chất nào sau đây không có tính oxi hóa
Câu 107 Chất nào sau đây, vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử?
Câu 108 Chất nào sau đây chỉ có tính oxi hóa
VI PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG
Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa, có thể chia phản ứng hóa học thành hai loại:
- Phản ứng hóa học có sự thay đổi số oxi hóa (phản ứng oxi hóa - khử)
Phản ứng thế, một số phản ứng hóa hợp và một số phản ứng phân hủy thuộc loại phản ứng hóa học này
- Phản ứng hóa học không có sự thay đổi số oxi hóa (phản ứng không phải oxi hóa - khử)
Phản ứng trao đổi, một số phản ứng hóa hợp và một số phản ứng phân hủy thuộc loại phản ứng hóa học này
Câu 109 Trong hoá học vô cơ, phản ứng hoá học nào có số oxi hoá của các nguyên tố luôn không đổi ?
A Phản ứng hoá hợp B Phản ứng trao đổi C Phản ứng phân hủy D Phản ứng thế
Câu 110 Trong hoá học vô cơ, phản ứng hoá học nào luôn là phản ứng oxi hoá – khử ?
A Phản ứng hoá hợp B Phản ứng trao đổi C Phản ứng phân hủy D Phản ứng thế
Câu 111 Trong hoá học vô cơ, loại phản ứng hoá học nào có thể là phản ứng oxi hoá – khử hoặc không phải phản ứng
oxi hoá – khử?
A Phản ứng hoá hợp và phản ứng trao đổi B Phản ứng trao đổi và phản ứng thế
C Phản ứng thế và phản ứng phân huỷ D Phản ứng phân huỷ vỡ phản ứng hoá hợp
Câu 112 Phản ứng giữa các loại chất nào sau đây luôn luôn là phản ứng oxi hóa – khử ?