Bài tập Phản ứng oxi hóa – khử có đáp án

- Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học xảy ra đồng thời quá trình nhường và quá trình nhận electron.

- Dấu hiệu để nhận biết phản ứng oxi hóa – khử là có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.

- Để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử, ta áp dụng phương pháp thăng bằng electron. Nguyên tắc của phương pháp như sau:

“Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận”

a) Số oxi hóa của nguyên tử Fe trong Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe(OH)₃, Fe₃O₄ lần lượt là 0, +2, +3, +3, +83

b) Số oxi hóa của nguyên tử S trong S, H₂S, SO₂, SO₃, H₂SO₄, Na₂SO₃ lần lượt là 0, -2, +4, +6, +6, +4.

1.

Thí nghiệm 1:

Quá trình oxi hóa: Fe0→Fe+2+ 2e 

Quá trình khử: Cu +2+ 2e→Cu0

Thí nghiệm 2:

Quá trình oxi hóa: Fe0→Fe+2+ 2e    

Quá trình khử: 2H+1+ 2e→H02

2.

Thí nghiệm 1: Chất khử là Fe, chất oxi hóa là CuSO₄.

Thí nghiệm 2: Chất khử là Fe, chất oxi hóa là H₂SO₄.

a) Số oxi hóa của Fe tăng từ +2 lên +3.

Số oxi hóa của O (O₂) giảm từ 0 xuống -2.

Fe+2OH2+ O02+ H2O→Fe+3O−2H3

b) Quá trình oxi hóa: Fe+2→Fe+3  +1e

Quá trình khử: O20 +4e→2O−2

c)

 

Phản ứng b) là phản ứng oxi hóa – khử do có thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.

Cân bằng phản ứng b):

Bước 1: C0 + C+4O2→to C+2O

Chất khử là C, chất oxi hóa là CO₂.

Bước 2: Các quá trình oxi hóa, quá trình khử

C0→C+2  +2eC+4 + 2e→ C+2

 

Bước 3: Xác định hệ số

1×1×C0→C+2  +2eC+4 + 2e→ C+2

Bước 4: Cân bằng

C + CO₂ →to 2CO

Một số phản ứng oxi hóa – khử có lợi trong thực tế:

- Phản ứng đốt cháy nhiên liệu (than đá, khí thiên nhiên, xăng, dầu, …).

- Dùng Cl₂ để khử trùng nước sinh hoạt.

- Sản xuất hóa chất trong công nghiệp, ví dụ sản xuất sulfuric acid từ quặng pyrite.

Một số phản ứng oxi hóa – khử có hại trong thực tế:

- Sự han gỉ kim loại.

- Mưa axit ăn mòn các công trình xây dựng, tượng đài …

1) S + O₂ →to SO₂

2) 4FeS₂ + 11O₂ →to 2Fe₂O₃ + 8SO₂

3) 2SO₂ + O₂ ⇄to, xt 2SO₃

4) SO₃ + H₂O ⟶ H₂SO₄

Trong các phản ứng trên, phản ứng (1), (2), (3) là phản ứng oxi hóa khử  do có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.

C−12H+12  +  O02→to C+4O−22  +H+12O−2

⇒ Chất oxi hóa là O₂, chất khử là C₂H₂.

2×5×2C−1→2C+4  +10eO02 + 4e→2O−2

⇒ 2C₂H₂ + 5O₂ →to 4CO₂ + 2H₂O

 - Lập phương trình: C + O₂ →to CO₂

_{C0  +O−22 →toC+4O2}

⇒ Chất khử là C, chất oxi hóa là O₂.

 1×1×C0→C+4  +4eO02+4e→2O−2

⇒ C + O₂ →to CO₂

- Lập phương trình: CO₂ + C→toCO

C0 + C+4O2→to C+2O

⇒ Chất khử là C, chất oxi hóa là CO₂.

1×1×C0→C+2  +2eC+4 + 2e→ C+2

⇒ CO₂ + C →to  2CO

- Lập phương trình: Fe₂O₃ + CO→to Fe + CO₂

_{Fe+32O−23  +C+2O−2 →to  Fe0 +  C+4O−22}

⇒ Chất khử là CO, chất oxi hóa là Fe₂O₃.

 3×1×C+2→C+4+2e2Fe+3  +6e→2Fe0

⇒ Fe₂O₃ + 3CO  →to2Fe + 3CO₂

- Các phản ứng oxi hóa – khử xảy ra phổ biến trong thực tiễn: sự cháy, sự han gỉ của kim loại, sản xuất hóa chất, chuyển hóa nitrogen trong tự nhiên, …

Ví dụ 1: Quá trình đốt cháy carbon trong than đá

C + O₂ →to CO₂

Ví dụ 2: Quá trình đốt cháy butane trong khí gas

2C₄H₁₀ + 13O₂ →to 8CO₂ + 10H₂O

Ví dụ 3: Trong không khí ẩm, các vật dụng bằng thép bị oxi hóa tạo gỉ sắt.

4Fe + 3O₂ + xH₂O ⟶ 2Fe₂O₃.xH₂O