Bài 16. Ôn tập chương 4 trang 42, 43, 44

Nhận biết 16.1

Trong phản ứng oxi hoá - khử, chất nhường electron được gọi là

A. chất khử.          B. chất oxi hoá.     C. acid.                 D. base.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Chất oxi hóa là chất nhận electron

- Chất khử là chất nhường electron

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: A

Nhận biết 16.2

Iron có số oxi hoá +2 trong hợp chất nào sau đây?

A. Fe(OH)₃.           B. FeCl₃.               C. FeSO₄.              D. Fe₂O₃.

Phương pháp giải:

Dựa vào các quy tắc xác định số oxi hóa

- Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0

- Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0

- Quy tắc 3: Trong các ion, số oxi hóa của nguyên tử (đối với ion đơn nguyên tử) hay tổng số oxi hóa các nguyên tử (đối với ion đa nguyên tử) bằng điện tích của ion đó

- Quy tắc 4:

+ Trong đa số các hợp chất, số oxi hóa của hydrogen bằng +1, trừ các hydride kim loại như (NaH, CaH₂,…)

+ Số oxi hóa của oxygen bằng -2, trừ OF₂ và các peroxide, superoxide như (H₂O₂, Na₂O₂, KO₂,…)

+ Kim loại kiềm (nhóm IA) luôn có số oxi hóa +1

+ Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) luôn có số oxi hóa +2

+ Nhôm (aluminium) có số oxi hóa +3

+ Số oxi hóa của nguyên tử fluorine trong các hợp chất bằng -1

Lời giải chi tiết:

- Đặt x là số oxi hóa của Fe

- Trong Fe(OH)₃, ta có: x.1 + (-1).3 = 0 " x = +3

- Trong FeCl₃, ta có: x.1 + (-1).3 = 0 " x = +3

- Trong FeSO₄, ta có: x.1 + (-2).1 = 0 " x = +2

- Trong Fe₂O₃, ta có: x.2 + (-2).3 = 0 " x = +3

=> Đáp án: C

Nhận biết 16.3

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

A. 0.                      B. +6.                    C. +2.                    D. +3.

Phương pháp giải:

Dựa vào các quy tắc xác định số oxi hóa

- Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0

- Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0

- Quy tắc 3: Trong các ion, số oxi hóa của nguyên tử (đối với ion đơn nguyên tử) hay tổng số oxi hóa các nguyên tử (đối với ion đa nguyên tử) bằng điện tích của ion đó

- Quy tắc 4:

+ Trong đa số các hợp chất, số oxi hóa của hydrogen bằng +1, trừ các hydride kim loại như (NaH, CaH₂,…)

+ Số oxi hóa của oxygen bằng -2, trừ OF₂ và các peroxide, superoxide như (H₂O₂, Na₂O₂, KO₂,…)

+ Kim loại kiềm (nhóm IA) luôn có số oxi hóa +1

+ Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) luôn có số oxi hóa +2

+ Nhôm (aluminium) có số oxi hóa +3

+ Số oxi hóa của nguyên tử fluorine trong các hợp chất bằng -1

Lời giải chi tiết:

- Đặt x là số oxi hóa của Cr

- Trong CrO₃, ta có: x + (-2).3 = 0 " x = +6

=> Đáp án: B

Nhận biết 16.4

Phản ứng kèm theo sự cho và nhận electron được gọi là phản ứng

A. đốt cháy.         

B. phân huỷ.         

C. trao đổi.           

D. oxi hoá - khử

Phương pháp giải:

Dựa vào định nghĩa phản ứng oxi hóa - khử: là phản ứng hóa học, trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất, phản ứng hay có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tử trong phân tử.

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: D

Nhận biết 16.5

Xét phản ứng điều chế H₂ trong phòng thí nghiệm. Chất đóng vai trò chất khử trong phản ứng là Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂.

A. H₂.                  

B. ZnCl₂.              

C. HCl.                

D. Zn.

Phương pháp giải:

Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng -> Số oxi hóa của nguyên tố nào tăng chứng tỏ trong chất chứa nguyên tố đó đóng vai trò là chất khử

Lời giải chi tiết:

- Dựa vào phương trình ta có: $\stackrel{0}{Zn}+2\stackrel{+1}{H}Cl\to \stackrel{+2}{Zn}C{l}_2+\stackrel{0}{H_2}$

-> Zn là chất khử, HCl là chất oxi hóa

=> Đáp án: D

Thông hiểu 16.6

Cho các hợp chất sau: NH₃, NH₄Cl, HNO₃, NO₂. Sổ hợp chất chứa nguyên tử nitrogen có số oxi hoá -3 là

A. 1.                      B. 3.                      C. 2.                      D. 4.

Phương pháp giải:

Dựa vào các quy tắc xác định số oxi hóa

- Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0

- Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0

- Quy tắc 3: Trong các ion, số oxi hóa của nguyên tử (đối với ion đơn nguyên tử) hay tổng số oxi hóa các nguyên tử (đối với ion đa nguyên tử) bằng điện tích của ion đó

- Quy tắc 4:

+ Trong đa số các hợp chất, số oxi hóa của hydrogen bằng +1, trừ các hydride kim loại như (NaH, CaH₂,…)

+ Số oxi hóa của oxygen bằng -2, trừ OF₂ và các peroxide, superoxide như (H₂O₂, Na₂O₂, KO₂,…)

+ Kim loại kiềm (nhóm IA) luôn có số oxi hóa +1

+ Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) luôn có số oxi hóa +2

+ Nhôm (aluminium) có số oxi hóa +3

+ Số oxi hóa của nguyên tử fluorine trong các hợp chất bằng -1

Lời giải chi tiết:

- Đặt x là số oxi hóa của N

- Trong NH₃, ta có: x.1 + (+1).3 = 0 " x = -3

- Trong NH₄Cl, ta có: x.1 + (+1).4 + (-1).1 = 0 " x = -3

- Trong HNO₃, ta có: (+1).1 + x.1 + (-2).3 = 0 " x = +5

- Trong NO₂, ta có: x.1 + (-2).2 = 0 " x = +4

=> Đáp án: C

Thông hiểu 16.7

Nguyên tử sulfur chỉ thể hiện tính khử trong chất nào sau đây?

A. S.                     B. SO₂.                  C. H₂SO₄.              D. H₂S.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các số oxi hóa có thể có của sulfur

- Nhận xét số oxi hóa của sulfur trong các chất có trong đáp án

+ Số oxi hóa thấp nhất " nguyên tử sulfur chỉ có tính khử

+ Số oxi hóa cao nhất nhất " nguyên tử sulfur chỉ có tính oxi hóa

+ Số oxi hóa trung gian " nguyên tử sulfur vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

Lời giải chi tiết:

- Các số oxi hóa có thể có của sulfur là: -2; -1; 0; +1; +2; +4; +6

- Số oxi hóa của S trong

+ A. S là 0 -> nguyên tử sulfur vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

+ B. SO₂ là +4 -> nguyên tử sulfur vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử                  

+ C. H₂SO₄ là +6 -> nguyên tử sulfur chỉ có tính oxi hóa

+ D. H₂S là -2 -> nguyên tử sulfur chỉ có tính khử

=> Đáp án: D

Thông hiểu 16.8

Nguyên tử carbon vừa có khả năng thể hiện tính oxi hoá, vừa có khả năng thể hiện tính khử trong chất nào sau đây? 

A. C.                    

B. CO₂.                

C. CaCO₃.           

D. CH₄.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các số oxi hóa có thể có của carbon

- Nhận xét số oxi hóa của carbon trong các chất có trong đáp án

+ Số oxi hóa thấp nhất -> nguyên tử carbon chỉ có tính khử

+ Số oxi hóa cao nhất nhất -> nguyên tử carbon chỉ có tính oxi hóa

+ Số oxi hóa trung gian -> nguyên tử carbon vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

Lời giải chi tiết:

- Các số oxi hóa có thể có của carbon là: -2; -1; 0; +1; +2; +4; +6

- Số oxi hóa của S trong

+ A. C là 0 -> nguyên tử carbon vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

+ B. CO₂ là +4 -> nguyên tử carbon chỉ có tính oxi hóa   

+ C. CaCO₃ là +4 -> nguyên tử carbon chỉ có tính oxi hóa

+ D. CH₄ là -4 -> nguyên tử carbon chỉ có tính khử

=> Đáp án: A

Thông hiểu 16.9

Hợp chất nào sau đây chứa hai loại nguyên tử iron với số oxi hoá +2 và +3?

A. FeO.                 B. Fe₃O₄.               C. Fe(OH)₃.           D. Fe₂O₃.

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: B

- Giải thích: Fe₃O₄ được coi như tạo thành từ FeO (Fe²⁺) và Fe₂O₃ (Fe³⁺).

Thông hiểu 16.10

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

A. 0; +6; +4; +4; +6.                          B. 0; +6; +4; +2; +6.

C. +2; +6; +6, -2; +6.                          D. -2; +6; +6; -2; +6.

Phương pháp giải:

Dựa vào các quy tắc xác định số oxi hóa

- Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0

- Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0

- Quy tắc 3: Trong các ion, số oxi hóa của nguyên tử (đối với ion đơn nguyên tử) hay tổng số oxi hóa các nguyên tử (đối với ion đa nguyên tử) bằng điện tích của ion đó

- Quy tắc 4:

+ Trong đa số các hợp chất, số oxi hóa của hydrogen bằng +1, trừ các hydride kim loại như (NaH, CaH₂,…)

+ Số oxi hóa của oxygen bằng -2, trừ OF₂ và các peroxide, superoxide như (H₂O₂, Na₂O₂, KO₂,…)

+ Kim loại kiềm (nhóm IA) luôn có số oxi hóa +1

+ Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) luôn có số oxi hóa +2

+ Nhôm (aluminium) có số oxi hóa +3

+ Số oxi hóa của nguyên tử fluorine trong các hợp chất bằng -1

Lời giải chi tiết:

H₂S, SO₃, CaSO₄, Na₂S, H₂SO₄

- Đặt x là số oxi hóa của S

- Trong H₂S, ta có: (+1).2 + x.1 = 0 " x = -2

- Trong SO₃, ta có: x.1 + (-2).3 = 0 " x = +6

- Trong CaSO₄, ta có: (+2).1 + x.1 + (-2).4 = 0 " x = +6

- Trong Na₂S, ta có: (+1).2 + x.1 = 0 " x = -2

- Trong H₂SO₄, ta có: (+1).2 + x.1 + (-2).4 = 0 " x = +6

=> Đáp án: D

Vận dụng 16.11

Trong công nghiệp, một lượng zinc được sản xuất theo phương pháp nhiệt luyện ở khoảng 1200 °C theo phản ứng: 

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

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

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa - khử

+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng

=> Xác định chất oxi hóa, chất khử

+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận

+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại

Lời giải chi tiết:

Vận dụng 16.12

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

SO₂ + KMnO₄ + H₂O " H₂SO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄

a) Lập phương trình hoá 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.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa - khử

+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng

=> Xác định chất oxi hóa, chất khử

+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận

+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại

Lời giải chi tiết:

a) - Bước 1: $\stackrel{+4}{S}{O}_2+K\stackrel{+7}{Mn}{O}_4+H_{2}O\to H_2\stackrel{+6}{S}{O}_4+K_{2}S{O}_4+\stackrel{+2}{Mn}S{O}_4$

=> SO₂ là chất khử, KMnO₄ là chất oxi hóa

- Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: $\stackrel{+4}{S}\to \stackrel{+6}{S}+2e$

+ Quá trình khử: $\stackrel{+7}{Mn}+5e\to \stackrel{+2}{Mn}$

- Bước 3:

- Bước 4: 5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O " 2H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄

b) $n_{KMn{O}_4}=0,1.0,02=0,002$mol

=> Theo phản ứng ta có: $n_{S{O}_2}=0,002.5:2=0,005$mol

=> $V_{S{O}_2}=0,005.24,79=0,12395$(L) = 123,95 (mL)

Vận dụng 16.15

Thực hiện các phản ứng sau:

Xác định phản ứng trong đó carbon vừa đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vai trò khử. Lập phương trình hoá học của phản ứng đó theo phương pháp thăng bằng electron.

Phương pháp giải:

Xác định số oxi hóa của các nguyên tử carbon trong các phản ứng " Phản ứng nào số oxi hóa của carbon vừa tăng vừa giảm chứng tỏ trong phản ứng đó carbon đóng vai trò vừa là chất khử và vừa là chất oxi hóa

- Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa - khử

+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng

=> Xác định chất oxi hóa, chất khử

+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận

+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại

Lời giải chi tiết:

Vận dụng 16.14

Đốt cháy hoàn toàn 2,52 g hỗn hợp gồm Mg và Al cần vừa đủ 2,479 L hỗn hợp khí X gồm O₂ và Cl₂ ở điều kiện chuẩn, thu được 8,84 g 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.

Phương pháp giải:

Dựa vào

a) - Định luật bảo toàn khối lượng => khối lượng hỗn hợp khí X

- Lập hệ hai phương trình tìm ra số mol từng chất trong X => Tính % thể tích = % số mol mỗi khí trong X

b) - Viết các quá trình cho và nhận electron

- Đặt số mol các chất cho và nhận electron vào các quá trình cho và nhận electron

- Áp dụng định luật bảo toàn electron: $\sum n_{echo}=\sum n_{enhan}$

Lời giải chi tiết:

a) - Bảo toàn khối lượng cho phản ứng ta có: $m_{hhKL}+m_X=m_{CR}$

=> m_X = 8,84 - 2,52 = 6,32 gam

- Đặt $n_{O_2}=x$ mol; $n_{C{l}_2}=y$ mol

- Khối lượng hỗn hợp X là: $m_X=32.x+71y=6,32$ (gam) (1)

- Tổng số mol hỗn hợp X là: $n_X=x+y=\frac{2,479}{24,79}=0,1$ (mol) (2)

- Từ (1) và (2) " x = 0,02 và y = 0,08

" $\%V_{O_2}=\frac{0,02}{0,1}.100\%=20\%$ và $\%V_{C{l}_2}=100\%-20\%=80\%$

b)                $\begin{array}{c}\stackrel{0}{O_2}+2.2e\to 2\stackrel{-2}{O}\\ 0,02\to 0,08\left(mol\right)\end{array}$          $\begin{array}{c}\stackrel{0}{C{l}_2}+2.1e\to 2\stackrel{-1}{Cl}\\ 0,08\to 0,16\left(mol\right)\end{array}$

- Có $\sum n_{echo}=\sum n_{enhan}=0,08+0,16=0,24$(mol)

Vận dụng 16.15

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

a) Lập phương trình hoá 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

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các bước cân bằng phản ứng oxi hóa - khử

+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng

=>Xác định chất oxi hóa, chất khử

+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận

+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại

Lời giải chi tiết: