Bài 16. Ôn tập chương 4
I. Hệ thống hóa kiến thức
Hoàn thành các nội dung còn thiếu trang 78 SGK Hóa học 10:
Hoàn thành các nội dung còn thiếu sau đây:
Trả lời:
Phản ứng oxi hóa – khử
+ Chất nhường electron là chất khử.
+ Chất nhận electron là chất oxi hóa.
+ Quá trình oxi hóa là quá trình chất khử nhường electron.
+ Quá trình khử là quá trình chất oxi hóa nhận electron.
+ Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử
• Nguyên tắc:
Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.
• Các bước lập phương trình hóa học:
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa.
Xác định chất oxi hóa, chất khử.
Bước 2: Viết quá trình nhường, nhận electron.
Bước 3: Xác định hệ số.
Bước 4: Cân bằng.
Ví dụ: Lập phương trình phản ứng theo sơ đồ: C + CO2 to
⎯⎯→ CO Bước 1: C 0 CO4 2 to CO2
+ +
⎯⎯
+ →
Chất khử là C, chất oxi hóa là CO2.
Bước 2: Các quá trình oxi hóa, quá trình khử
0 2
4 2
C C 2e C 2e C
+
+ +
→ + + →
Bước 3: Xác định hệ số
0 2
4 2
1 C C 2e
1 C 2e C
+
+ +
→ +
+ →
Bước 4: Cân bằng C + CO2
to
⎯⎯→ 2CO
II. Luyện tập
Câu 1 trang 78 SGK Hóa học 10: Trong phản ứng oxi hóa - khử, chất oxi hóa là chất
A. nhận electron.
B. nhường proton.
C. nhường electron.
D. nhận proton.
Trả lời:
Đáp án đúng là: A
Trong phản ứng oxi hóa - khử, chất oxi hóa là chất nhận electron (số oxi hóa giảm sau phản ứng)
Câu 2 trang 78 SGK Hóa học 10: Trong phản ứng hóa học: Fe + H2SO4 ⟶ FeSO4
+ H2, mỗi nguyên tử Fe đã A. nhường 2 electron.
B. nhận 2 electron.
C. nhường 1 electron.
D. nhận 1 electron.
Trả lời:
Đáp án đúng là: A
0 2
Fe Fe 2e
→ + +
⇒ Mỗi nguyên tử sắt đã nhường 2 electron.
Câu 3 trang 78 SGK Hóa học 10: Trong phản ứng hóa học: 2Na + 2H2O ⟶ 2NaOH + H2, chất oxi hóa là
A. H2O.
B. NaOH.
C. Na.
D. H2. Trả lời:
Đáp án A
Quá trình trao đổi electron Na ⟶ Na+ + 1e
2H+ + 2e ⟶ H2
⇒ Chất oxi hóa là H2O.
Câu hỏi 4 trang 78 SGK Hóa học 10: Cho nước Cl2 vào dung dịch NaBr xảy ra phản ứng hóa học:
Cl2 + 2NaBr ⟶ 2NaCl + Br2
Trong phản ứng hóa học trên, xảy ra quá trình oxi hóa chất nào?
A. NaCl.
B. Br2. C. Cl2. D. NaBr.
Trả lời:
Đáp án đúng là: D
Quá trình trao đổi electron
Quá trình oxi hóa: 2Br- ⟶ Br2 + 2e Quá trình khử: Cl2 + 2e ⟶ 2Cl-
⇒ Trong phản ứng hóa học trên, xảy ra quá trình oxi hóa chất NaBr.
Câu hỏi 5 trang 79 SGK Hóa học 10: Xét các phản ứng hóa học xảy ra trong các quá trình sau:
a) Luyện gang từ quặng hematite đỏ:
Fe2O3 + CO ⎯⎯→to FeO + CO2
FeO + CO ⎯⎯→to Fe + CO2
b) Luyện kẽm từ quặng blend:
ZnS + O2 to
⎯⎯→ ZnO + SO2
ZnO + C ⎯⎯→to Zn + CO
c) Sản xuất xút, chlorine từ dung dịch muối ăn:
NaCl + H2O dien phan dung dich co mang ngan xop
⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ NaOH + Cl2 + H2
d) Đốt cháy ethanol có trong xăng E5:
C2H5OH + O2 to
⎯⎯→ CO2 + H2O
Hãy chỉ ra các phản ứng oxi hoá – khử, lập phương trình hoá học của các phản ứng đó theo phương pháp thăng bằng electron và chỉ rõ chất oxi hoá, chất khử.
Trả lời:
Tất cả các phản ứng trên đều là phản ứng oxi hóa – khử.
a)
3 2 2 2 2 2 4 2
2 3 2
Fe O CO FeO CO
+ − + − + − + −
+ → +
Chất khử là CO, chất oxi hóa là Fe2O3. - Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:
3 2
2 4
Fe e Fe C C 2e
+ +
+ +
+ →
→ +
- Xác định hệ số
3 2
2 4
2 Fe e Fe
1 C C 2e
+ +
+ +
+ →
→ + - Cân bằng
Fe2O3 + CO ⎯⎯→to 2FeO + CO2
2 2 2 2 0 4 2
t 2
FeO CO Fe CO
+ − + − + −
+ ⎯⎯→ +
⇒ Chất khử là CO, chất oxi hóa là FeO - Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:
2 0
2 4
Fe 2e Fe C C 2e
+
+ +
+ →
→ +
- Xác định hệ số
2 0
2 4
1 Fe 2e Fe
1 C C 2e
+
+ +
+ →
→ + - Cân bằng
FeO + CO ⎯⎯→to Fe + CO2
b) Luyện kẽm từ quặng blend:
2 2 0 2 2 4 2
2 t 2
Zn S O Zn O S O
+ − + − + −
+ ⎯⎯→ +
⇒ Chất khử là ZnS, chất oxi hóa là O2. - Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:
2 4
0 2
2
S S 6e
O 4e 2O
− +
−
→ + + → - Xác định hệ số
2 4
0 2
2
2 S S 6e
3 O 4e 2O
− −
−
→ +
+ → - Cân bằng 2ZnS + 3O2
to
⎯⎯→ 2ZnO + 2SO2
2 0 0 2
Zn O C t Zn CO
+ +
+ ⎯⎯→ +
⇒ Chất khử là C, chất oxi hóa là ZnO.
- Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:
0 2
2 0
C C 2e Zn 2e Zn
+ +
→ + + → - Xác định hệ số
0 2
2 0
1 C C 2e
1 Zn 2e Zn
+ +
→ +
+ → - Cân bằng
ZnO + C ⎯⎯→to Zn + CO
c) Sản xuất xút, chlorine từ dung dịch muối ăn:
1 1 1 0 0
dien phan dung dich
2 co mang ngan xop 2 2
Na Cl H O NaO H Cl H
− + +
+ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ + +
⇒ Chất khử NaCl, chất oxi hóa là H2O.
- Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:
1 0
2
1 0
2
2Cl Cl 2e 2 H 2e H
− +
→ + + → - Xác định hệ số
1 0
2
1 0
2
2Cl Cl 2e
1
1 2 H 2e H
− +
→ +
+ → - Cân bằng
2NaCl + 2H2O dien phan dung dich co mang ngan xop
⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ 2NaOH + Cl2 + H2
d) Đốt cháy ethanol có trong xăng E5:
0 4 2 2
t 2
2
2 2
5 2
C H OH O CO H O
− +
− −
+ ⎯⎯→ +
⇒ Chất khử là C2H5OH, chất oxi hóa là O2. - Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:
2 4
0 2
2
2C 2C 12e
O 4e 2O
− +
−
→ + + → - Xác định hệ số
2 4
0 2
2
1 2C 2C 12e
3 O 4e 2O
− +
−
→ +
+ → - Cân bằng C2H5OH + 3O2
to
⎯⎯→ 2CO2 + 3H2O
Câu hỏi 6 trang 79 SGK Hóa học 10: Xét phản ứng trong giai đoạn đầu của quá trình Ostwald:
NH3 + O2 ⟶ NO + H2O
Trong công nghiệp, cần trộn 1 thể tích khí ammonia 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.
Trả lời:
Phương trình hóa học:
3 2 2
4NH + 5O 4NO + 6H O 1 5
→ 4
→
Theo phương trình 1 thể tích ammonia sẽ phản ứng với 5
4 = 1,25 thể tích oxygen.
⇒ Cần trộn 1 thể tích khí ammonia với 1, 25.100
21 =5,95 thể tích không khí.
Câu hỏi 7 trang 79 SGK Hóa học 10: Copper(II) sulfate được dùng để diệt tảo, rong rêu trong nước bể bơi, dùng để pha chế thuốc Bordaux (trừ bệnh mốc sương trên cây cà chua, khoai tây: bệnh thối thân trên cây ăn quả, cây công nghiệp), ...
Trong công nghiệp, copper(II) sulfate thường được sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong dung dịch sulfuric acid loãng và sục không khí:
Cu + O2 + H2SO4 ⟶ CuSO4 + H2O (1)
a) Lập phương trình hóa học của phản ứng (1) theo phương pháp thăng bằng electron,
chỉ rõ chất oxi hoá, chất khử.
b) Copper(II) sulfate còn được điều chế bằng cách cho đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng:
Cu + H2SO4 (đặc) ⎯⎯→to CuSO4 + SO2 + H2O (2)
Trong hai cách trên, cách nào sử dụng ít sulfuric acid hơn, cách nào ít gây ô nhiễm môi trường hơn?
Trả lời:
a)
0 0 2 2
2 2 4 4 2
Cu O H SO CuSO H O
+ −
+ + → +
⇒ Chất oxi hóa là O2, chất khử là Cu
0 2
0 2
2
2 Cu Cu 2e
1 O 4e 2O
+
−
→ +
+ →
⇒ 2Cu + O2 + 2H2SO4 ⟶ 2CuSO4 + 2H2O
b) Cu + 2H2SO4 (đặc) ⎯⎯→to CuSO4 + SO2 + 2H2O Theo phương trình hóa học:
Phản ứng (1): Cần 1 mol acid H2SO4 loãng tạo 1 mol CuSO4. Phản ứng (2): Cần 2 mol acid H2SO4 đặc tạo 1 mol CuSO4
⇒ Cách sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong dung dịch sulfuric acid loãng và sục không khí (phản ứng (1)) cần ít sulfuric acid hơn và cũng ít gây ô nhiễm hơn vì sản phẩm không có sinh ra khí SO2 độc hại, gây ô nhiễm.
