Phân dạng bài tập phản ứng oxi hóa khử

Phân dạng bài tập phản ứng oxi hóa khử

PHÂN DẠNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

CHƯƠNG 4: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ

• Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong các chất và ion sau:

a) Fe, N₂, SO₃, H₂SO₄, CuS, Cu₂S, Na₂O₂, H₃AsO₄.              

b) Br₂, O₃, HClO₃, KClO₄, NaClO, NH₄NO₃, N₂O, NaNO₂.

c) MnO₂, K₂MnO₄, K₂Cr₂O₇, K₂CrO₄, Cr₂(SO₄)₃, NaCrO₂.    

d) .

LẬP PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ THEO PP THĂNG BẰNG ELECTRON

• Dạng cơ bản

(1) Fe₂O₃ + CO  Fe + CO₂                                                             2) NH₃ + O₂  NO + H₂O

(3) NaBr + Cl₂  NaCl + Br₂                                             (4) Br₂ + KI  I₂ + KBr

(5) NO₂ + O₂ + H₂O  HNO₃                              (6) C + HNO₃  CO₂ + NO + H₂O

(7) SO₂ + Br₂ + H₂O  H₂SO₄ + HBr                 (8) H₂S + O₂  S + H₂O

(9) P + HNO₃  H₃PO₄ + NO₂ + H₂O                  (10) H₂S + SO₂  S + H₂O

• Dạng môi trường:

(1) HCl + PbO₂  PbCl₂ + Cl₂ + H₂O      

(2) KMnO₄ + HCl  KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

(3) HCl + MnO₂  MnCl₂ + Cl₂ + H₂O      

(4) KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄  MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

(5) Fe₃O₄ + HNO₃  Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O              

(7) Zn + HNO₃  Zn(NO₃)₂ + NO + H₂O                 

(8) K₂Cr₂O₇ + HCl  KCl + CrCl₃ + Cl₂ + H₂O         

(9) Cu + H₂SO_{4 (đặc)}  CuSO₄ + SO₂ + H₂O              

(10) Al + H₂SO_{4 (đặc)}  Al₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O          

(11) Mg + HNO₃  Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O     

(12) Fe + HNO₃  Fe(NO₃)₃ + NO₂ + H₂O                        

 (13) Zn + HNO₃  Zn(NO₃)₂ + N₂O + H₂O

• Dạng nâng cao:

(1) Fe_xO_y + H₂SO₄  Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O                  

(2) FeS₂ + O₂  Fe₂O₃ + SO₂

(3) FeS₂ + HNO₃  Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄ + NO + H₂O    

(4) Cu₂S + HNO₃  Cu(NO₃)₂ + CuSO₄ + NO + H₂O

(5) M + HNO₃  M(NO₃)_n + NO + H₂O                      

 (6) Al + HNO₃  Al(NO₃)₃ + N_xO_y + H₂O

 (7)  FeCO₃ + FeS₂ + HNO₃® Fe₂(SO₄)₃ + CO₂ + NO + H₂O.

BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ VÀ ỨNG DỤNG

• Xét phản ứng trong giai đoạn đầu của quá trình Ostwald:

NH₃ + O₂  NO + H₂O

a) Cân bằng phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron.

b) Trong công nghiệp, cần trộn 1 thể tích khí ammonia (NH₃) với bao nhiêu thể tích không khí để thực hiện phản ứng trên. Biết không khí chứa 21% thể tích oxygen và các thể tích khí đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất.

• Ion Ca⁺² cần thiết cho máu của người hoạt động bình thường. Nồng độ ion calcium không bình thường là dấu hiệu của bệnh. Để xác định nồng độ ion calcium, người ta lấy mẫu máu, sau đó kết tủa ion calcium dưới dạng calcium oxalate (CaC₂O₄) rồi cho calcium oxalate tác dụng với dung dịch potassium permanganate trong môi trường acid theo phản ứng sau:

KMnO₄ + CaC₂O₄ + H₂SO₄  CaSO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + CO₂ + H₂O

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng xảy ra bằng phương pháp thăng bằng electron.

b) Giả sử calcium oxalate kết tủa từ 1 mL máu một người tác dụng vừa hết với 2,05 mL dung dịch potassium permanganate (KMnO₄) 4,88.10^-4M. Xác định nồng độ ion calcium trong máu người đó bằng đơn vị mg Ca⁺²/100 mL máu.

• Sodium peroxide (Na₂O₂), potassium superoxide (KO₂) là những chất oxi hóa mạnh, dễ dàng hấp thụ khí carbon dioxide và giải phóng khí oxygen. Do đó, chúng được sử dụng trong bình lặn hoặc tàu ngầm để hấp thụ khí carbon dioxide và cung cấp khí oxygen cho con người trong hô hấp theo các phản ứng sau:

Na₂O₂ + CO₂  Na₂CO₃ + O₂

KO₂ + CO₂  K₂CO₃ + O₂

a) Cân bằng các phản ứng biết rằng nguyên tử oxygen trong Na₂O₂, KO₂ là nguyên tố tự oxi hóa – khử.

b) Theo nghiên cứu, khi hô hấp, thể tích khí carbon dioxide một người thải ra xấp xỉ thể tích oxygen hít vào. Cần trộn bao nhiêu Na₂O₂ và KO₂ theo tỉ lệ số mol như thế nào để thể tích khí CO₂ hấp thụ bằng thể tích khí O₂ sinh ra?

• Khí thiên nhiên nén (CNG – Compressed Natural Gas) có thành phần chính là methane (CH₄), là nhiêu liệu sạch, thân thiện với môi trường. Xét phản ứng đốt cháy methane trong buồng đốt động cơ xe buýt sử dụng nhiên liệu CNG: CH₄ + O₂  CO₂ + H₂O

a) Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa. Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử.

b) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.

• Trên thế giới, zinc (Zn) được sản xuất chủ yếu từ quặng zinc blende có thành phần chính là ZnS. Ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất, quặng zinc blende được nung trong không khí để thực hiện phản ứng: ZnS + O₂  ZnO + SO₂

a) Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa. Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử.

b) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.

BÀI TẬP ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN SỐ MOL ELECTRON

• Cho potassium iodide (KI) tác dụng với potassium permanganate (KMnO₄) trong dung dịch sulfuric acid (H₂SO₄), thu được 3,02 gam manganese(II) sulfate (MnSO₄), I₂ và K₂SO₄.

a) Tính số gam iodine (I₂) tạo thành.

b) Tính khối lượng potassium iodide (KI) đã tham gia phản ứng.

• Hòa tan 14 gam Fe trong dung dịch H₂SO₄ loãng, dư, thu được dung dịch X. Thêm dung dịch KMnO₄ 1M vào dung dịch X. Biết KMnO₄ có thể oxi hóa FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ thành Fe₂(SO₄)₃ và bị khử thành MnSO₄. Phản ứng xảy ra hoàn toàn.

a) Lập phương trình hóa học cho phản ứng oxi hóa – khử trên.

b) Tính thể tích dung dịch KMnO₄ 1M đã phản ứng.

• Nitric acid (HNO₃) là hợp chất vô cơ, trong tự nhiên HNO₃ 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 mưa acid. Thực hiện thí nghiệm xác định công thức của một oxide của kim loại iron bằng nitric acid đặc, nóng, thu được 2,479 lít (đkc) khí màu nâu là nitrogen dioxide. Phần dung dịch đem cô cạn thì được 72,6 gam Fe(NO₃)₃. Giả sử phản ứng không tạo thành các sản phẩm khác.

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng xảy ra bằng phương pháp thăng bằng electron.

b) Xác định công thức của iron oxide.

• Dẫn khí SO₂ vào 100 mL dung dịch KMnO₄ 0,02M đến khi dung dịch vừa mất màu tím. Phản ứng xảy ra theo sơ đồ:

SO₂ + KMnO₄ + H₂O  H₂SO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.

b) Xác định thể tích khí SO₂ đã tham gia phản ứng ở điều kiện chuẩn.

• Đốt cháy hoàn toàn 2,52 gam hỗn hợp gồm Mg và Al cần vừa đủ 2,479 lít hỗn hợp khí X gồm O₂ và Cl₂ (đkc), thu được 8,84 gam chất rắn.

a) Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong X.

b) Xác định số mol electron các chất khử cho và số mol electron các chất oxi hóa nhận trong quá trình phản ứng.

• Quặng pyrite có thành phần chính là FeS₂ được dùng làm nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid. Xét phản ứng đốt cháy: FeS₂ + O₂  Fe₂O₃ + SO₂

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.

b) Tính thể tích không khí (chứa 21% thể tích oxygen, ở điều kiện chuẩn) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,4 tấn FeS₂ trong quặng pyrite.

• Hàm lượng iron(II) sulfate được xác định qua phản ứng oxi hóa – khử với potassium permanganate: FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄  Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

a) Lập phương trình hóa học cảu phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron. Chỉ rõ chất khử, chất oxi hóa.

b) Tính thể tích dung dịch KMnO₄ 0,02M để phản ứng vừa đủ với 20 mL dung dịch FeSO₄ 0,10M.

•   Cho 8,6765 lít hỗn hợp khí X (đkc) gồm Cl₂ và O₂ phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al, thu được 30,1 gam hỗn hợp Z. Tính phần trăm khối lượng của Al, Mg trong Y.
• Cho 2,34 gam kim loại M (hóa trị n) tác dụng với dung dịch H₂SO₄ (đặc, nóng, dư) thu được 3,2227 lít khí SO₂ (đkc, là sản phẩm khử duy nhất). Xác định kim loại M.
• Cho 1,12 gam kim loại R tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc, nóng, dư thu được 0,7437 lít khí SO₂ (đkc, là sản phẩm khử duy nhất) và muối R₂(SO₄)₃.

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng xảy ra bằng phương pháp thăng bằng electron.

b) Xác định kim loại R.

• Cho 12,6 gam hỗn hợp X chứa Mg và Al được trộn theo tỉ lệ mol 3: 2 tác dụng vừa đủ với dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng thu được khí SO₂ (đkc, là sản phẩm khử duy nhất).

a) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X.

b) Tính thể tích khí SO₂ thu được ở điều kiện chuẩn.

O2 Education gửi các thầy cô link download giáo án

Mời các thầy cô và các em xem thêm

Tổng hợp giáo án và các chuyên đề dạy học hóa học 10