Đầy đủ lý thuyết và bài tập về phản ứng oxi hóa khử - VUIHOC Hoá 10

1. Khái niệm phản ứng oxi hóa khử

Phản ứng oxi hóa khử là những phản ứng hóa học mà trong phản ứng có sự chuyển đổi các electron giữa các chất tham gia vào phản ứng hóa học. Đơn giản hơn thì đây là loại phản ứng hóa học khiến cho một số nguyên tố sẽ thay đổi số oxi hóa so với ban đầu của chúng.

2. Dấu hiệu nhận biết phản ứng oxi hóa khử

Các phản ứng oxi hóa khử ở ngoài đời sống được thể hiện qua quá trình hô hấp tế bào của thực vật. Chúng hấp thụ khí CO2 (cacbonic), giải phóng khí oxi và hàng loạt các quá trình trao đổi khác nhau trong hô hấp.

Sự đốt cháy nhiên liệu ở trong các động cơ máy, các giai đoạn của quá trình điện phân, loại các phản ứng xảy ra ở pin đều là phản ứng oxi hóa khử

Bên cạnh đó, hàng loạt các quá trình sản xuất cơ khí, luyện kim, làm chất dẻo, dược phẩm, phân bón hóa học,.. đều là thành quả của sự oxi hóa - khử.

3. Các bước lập phương trình phản ứng oxi hóa khử

Bước 1: Đầu tiên, chúng ta cần phải xác định được số oxi hóa của các nguyên tố tham gia để xác định chất nào là oxi hóa, chất nào là khử.

Bước 2: Thực hiện viết hết nhưng phương trình oxi hóa và quá trình khử, và cân bằng phương trình phản ứng bằng các phương pháp.

Bước 3: Ghi lại hệ số của các chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng và cân bằng phương trình.

Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập và xây dựng lộ trình học tập THPT vững vàng

4. Các loại phản ứng oxi hóa khử

4.1. Phản ứng oxi hóa - khử thông thường

Phản ứng oxi hóa - khử thông thường sẽ tồn tại ở hai phân tử chứa các chất khác nhau

C + 4HNO3 đặc → CO2 + 4NO2 + 2H2O

Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O

4.2. Phản ứng oxi hóa - khử nội phân

Phản ứng mà các chất khử và chất oxi hóa khử thuộc cùng 1 phân tử nhưng ở 2 nguyên tử khác nhau

AgNO3 → Ag + NO2 + O2

Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2

4.3. Phản ứng oxi hóa - khử tự nhiên Phản ứng này chất khử cũng đồng thời là chất oxi hóa

Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O

4KClO3 → 3KClO4 + KCl

5. Ví dụ về phản ứng oxi hóa khử lớp 10

5.1. Ví dụ trong phản ứng oxi hóa khử Al + HNO3

Trong phương trình phản ứng oxi hóa - khử Al + HNO3 hãy xác định số oxi hóa của các nguyên tử thay đổi

5.2. Ví dụ trong phản ứng oxi hóa khử KMnO4

Trong phương trình phản ứng oxi hóa - khử KMnO4 + HCl, hãy xác định số oxi hóa của các nguyên tử thay đổi.

5.3. Ví dụ trong phản ứng oxi hóa khử Cu + H2SO4

Trong phương trình phản ứng oxi hóa - khử Cu + H2SO4, hãy xác định số oxi hóa của các nguyên tử thay đổi.

6. Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa khử lớp 10

Phản ứng oxi hóa khử là loại phản ứng cơ sở rất quan trọng của thiên nhiên. Chúng tồn tại ở nhiều các dạng như: quá trình trao đổi chất trong cơ thể, sự hô hấp của con người trong tế bào và cơ thể, quá trình thực vật hấp thụ chất khí cacbonic và giải phóng ra oxi.

Ngoài ra, phản ứng này cũng xảy ra ở sự đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, quá trình điện phân, phản ứng trong pin và trong acquy…

Quá trình sản xuất ví dụ như luyện kim, chế tạo hóa chất, chất dẻo, dược phẩm, phân bón hóa học… cũng đều có sự xuất hiện của phản ứng oxi hóa khử.

7. Bài tập luyện tập về phản ứng oxi hóa khử

7.1. Bài tập SGK cơ bản và nâng cao

Ví dụ 1: Phải cần bao nhiêu gam đồng để khử hoàn toàn lượng ion bạc có trong 85ml dung dịch AgNO3 0,15M.

Hướng dẫn giải:

$V_{AgNO3}$ = 85 ml = $frac{85}{100}$ lít

$Rightarrow C_m=frac{n}{V} Rightarrow n=frac{0,15.85}{1000}=0,01275$ mol

Phương trình phản ứng:

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

Theo phương trình ta có:

nCu = ½ nAgNO3 = 0,01275/2 = 0,006375 mol

Vậy ta có: mCu = 0,006375 x 64 = 0,408g.

Ví dụ 2: Hoà tan 7,8g hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HCl dư. Sau quá trình phản ứng thấy khối lượng dung dịch axit tăng thêm 7,0g. Khối lượng nhôm và magie trong hỗn hợp đầu là?

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :mH2 = 7,8-7,0 =0,8 gam

Mặt khác theo công thức 1 và theo đề ta có hệ phương trình:

(Khi tham gia phản ứng thì thông thường nhôm nhường 3e, kim loại magie nhường 2e và khí H2 thường thu về 2 e)

3.nAl + 2.nMg =2.nH2=2.0.8/2 (1)

27.nAl +24.nMg =7,8 (2)

Có phương trình (1), (2) ta có như sau: nAl =0.2 mol và nMg = 0.1 mol

Từ đó ta có thể tính được mAl =27.0,2 =5,4 gam; mMg =24.0,1 =2,4 gam

Ví dụ 3: Cho 15,8 gam KmnO4 tác dụng với dung dịch HCl đậm đặc. Tính thể tích khí clo thu được ở đktc.

Hướng dẫn giải:

Ta có: Mn+7 nhường 5 e (Mn+2),Cl-thu 2.e (Cl2)

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có được

5.nKmnO4 =2.nCl2

⇒ nCl2 = 5/2 nKmnO4 =0.25 mol rArr; VCl2 =0,25 . 22,4 =0,56 lít

Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 20g hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch axit HCl dư thấy có 11,2 lít khí thoát ra ở đktc và dung dịch X. Đen cô cạn dung dịch X thì ta thu được khối lượng bao nhiêu gam muối khan?

Hướng dẫn giải:

Áp dụng công thức 2 ta có:

mmuối = m kim loại + mion tạo muối

= 20 + 71.0,5=55.5g

Ví dụ 5: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O. Phần trăm khối lượng của 2 nguyên tố Al và Mg trong hỗn hợp X lần lượt là:

Hướng dẫn giải:

Ta có 24 nMg + 27 nAl =15 (1)

- Xét quá trình oxi hóa:

Mg → Mg2++ 2e

Al → Al3++3e

⇒ Tổng số mol e nhường = 2nMg + 3 nAl

- Xét quá trình khử:

2N+5 +2.4e → 2 N+1

S+6 + 2e → S+4

⇒ Tổng số mol e nhận = 2.0,4 + 0,2 = 1,4 mol

Theo định luật bảo toàn e ta có:

2nMg + 3 nAl = 1,4 (2)

Giải hệ (1) và (2) ta được nMg = 0,4 mol, nAl =0,2 mol

⇒% Al = 27.0,2/15 = 36%

⇒%Mg = 64%

7.2. Bài tập trắc nghiệm về phản ứng oxi hóa khử

Bài 1: Chất khử là chất:

A. Cho được điện tích (electron), chứa các nguyên tố có số oxi hóa tăng lên sau phản ứng.

B. Cho được điện tích, chứa các nguyên tố có số oxi hóa giảm xuống sau phản ứng.

C. Nhận được điện tích, chứa các nguyên tố có số oxi hóa tăng lên sau phản ứng.

D. Nhận điện tích, chứa các nguyên tố có số oxi hóa giảm xuống sau phản ứng.

Bài 2: Chất oxi hoá là chất

A. Cho điện tích, chứa các nguyên tố có số oxi hóa tăng lên sau phản ứng.

B. Cho điện tích, chứa các nguyên tố có số oxi hóa giảm xuống sau phản ứng.

C. Nhận điện tích, chứa các nguyên tố có số oxi hóa tăng lên sau phản ứng.

D. Nhận điện tích, chứa các nguyên tố có số oxi hóa giảm xuống sau phản ứng.

Bài 3: Trong một phân tử NH4NO3 thì ta có số oxi hóa của 2 nguyên tử nitơ sẽ là:

A. +1 và +1 B. -4 và +6 C. -3 và +5 D. -3 và +6

Bài 4: Cho quá trình : Fe2+ → Fe3+ + 1e. Đây là quá trình :

A. Oxi hóa. B. Khử .

C. Nhận proton. D. Tự oxi hóa - khử.

Bài 5: Tính số mol của electron cần dùng để khử 1,5 mol Al3+ thành Al?

A. 0,5. B. 1,5.

C. 3,0. D. 4,5.

Bài 6: Trong phản ứng Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu, một mol Cu2+ đã

A. Nhận 1 mol electron. B. Nhường 1 mol e.

C. Nhận 2 mol electron. D. Nhường 2 mol electron.

Bài 7: Ở phản ứng sau đây, vai trò của khí H2S là là:

2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl

A. Chất oxi hóa. B. chất khử. C. Axit. D. Vừa oxi hóa vừa khử.

Bài 8: Phát biểu nào sau đây chưa đúng ?

A. Phản ứng oxi hoá - khử là loại phản ứng luôn xảy ra một cách đồng thời cả sự oxi hoá và sự khử.

B. Phản ứng oxi hoá - khử là loại phản ứng trong đó có xảy ra sự thay đổi số oxi hoá của tất cả các nguyên tố hóa học tham gia.

C. Phản ứng oxi hoá - khử là loại phản ứng trong đó có xảy ra sự trao đổi điện tích electron giữa các chất tham gia.

D. Phản ứng oxi hoá - khử là loại phản ứng trong đó có xảy ra sự thay đổi số oxi hoá của một hoặc một số nguyên tố hóa học tham gia.

Bài 9: Trong các phản ứng sau đây, phản ứng nào mà nguyên tố cacbon thể hiện đồng thời cả tính oxi hoá và tính khử?

A. C + 2H2 → CH4 B. 3C + 4Al → Al4C3

C. 3C + CaO → CaC2 + CO D. C + CO2 → 2CO

Bài 10: Phản ứng giữa các nhóm chất nào dưới đây luôn được coi là phản ứng oxi hóa - khử ?

A. oxit phi kim với bazơ. B. oxit kim loại với axit.

C. kim loại với phi kim. D. oxit kim loại với oxit phi kim.

Bài 11: Trong các phản ứng dưới đây, phản ứng nào mà chất HCl thể hiện được tính oxi hoá?

A. HCl+ AgNO3 → AgCl + HNO3

B. 2HCl + Mg → MgCl2 + H2

C. 8HCl + Fe3O4 → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

D. 4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Bài 12: Trong phản ứng sau đây, vai trò của chất HCl là gì?

MnO2 + 4HCl → MnCl2 +Cl2+ 2H2O

A. oxi hóa. B. chất khử. C. tạo môi trường. D. chất khử và môi trường.

Bài 13: Cho phản ứng: 4HNO3đặc nóng + Cu → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O. Ở phản ứng trên thì HNO3 đóng vai trò là gì?

A. chất oxi hóa. B. axit. C. môi trường. D. chất oxi hóa với môi trường.

Bài 14: Hòa tan Cu2S ở trong dung dịch axit HNO3 loãng, nóng, dư. Sản phẩm sau phản ứng thu được là :

A. Cu(NO3)2 + CuSO4 + H2O. B. Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O.

C. Cu(NO3)2 + H2SO4 + H2O. D. Cu(NO3)2 + CuSO4 + NO2 + H2O.

Bài 15: Phản ứng nhiệt phân muối thuộc nhóm phản ứng nào?

A. oxi hóa - khử. B. không oxi hóa - khử.

C. oxi hóa - khử hoặc không. D. thuận nghịch.

Bài 16: Cho các phản ứng sau đây:

Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O

4KClO3 → KCl + 3KClO4.

Số lượng phản ứng oxi hóa - khử là:

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

Bài 17: Loại phản ứng hoá học nào dưới đây luôn được coi là phản ứng oxi hóa-khử ?

A. Phản ứng hoá hợp B. Phản ứng phân huỷ

C . Phản ứng thế D. Phản ứng trung hoà

Bài 18: Tổng hệ số cân bằng phương trình của các chất ở trong phản ứng sau đây là:

Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O

A. 55. B. 20. C. 25. D. 50.

Bài 19: Hãy cho biết những cặp khái niệm nào sau đây là tương đương nhau?

A. quá trình oxi hóa với sự oxi hóa. B. quá trình oxi hóa với chất oxi hóa.

C. quá trình khử với sự oxi hóa. D. quá trình oxi hóa với chất khử.

Bài 20: Khi tham gia vào các phản ứng hoá học, các nguyên tử kim loại sẽ:

A. bị khử. B. bị oxi hoá. C. cho proton. D. nhận proton.

Đáp án tham khảo:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

A

D

C

A

D

C

B

B

C

C

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

B

D

D

B

C

D

C

A

A

B

Qua bài viết này, VUIHOC mong rằng có thể giúp các em hiểu được phần nào kiến thức về phản ứng oxi hóa khử. Để học nhiều hơn các kiến thức Hóa học 10 cũng như Hóa học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!