Bài 18 OXI OZON

CHƯƠNG 6: OXI – LƯU HUỲNH
BÀI 18: OXI - OZON
Mục tiêu
 Kiến thức
+ Trình bày được vị trí, cấu hình lớp electron ngồi cùng; tính chất vật lí, phương pháp điều chế
oxi trong phịng thí nghiệm, trong cơng nghiệp.
+

Nêu được ozon là dạng thù hình của oxi, điều kiện tạo thành ozon, ozon trong tự nhiên và ứng
dụng của ozon; ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi.

+ Chỉ ra được oxi và ozon đều có tính oxi hóa rất mạnh (oxi hóa được hầu hết kim loại, phi kim,
nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ), ứng dụng của oxi.
 Kĩ năng
+

Dự đốn được tính chất, kiểm tra, kết luận được về tính chất hóa học của oxi, ozon.

+

Quan sát thí nghiệm, hình ảnh… rút ra được nhận xét về tính chất, điều chế.

+

Viết được phương trình hóa học minh họa tính chất và điều chế.

+ Giải được các bài tập tính phần trăm thể tích khí oxi và ozon trong hỗn hợp.

Trang 1

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Oxi
a. Phân tích tính chất hóa học của oxi
Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động, có tính oxi hóa mạnh.
Năng lượng liên kết O = O lớn, do đó khi O2 tham gia phản ứng hóa học thường phải đun nóng.
Khi tham gia phản ứng hóa học, oxi nguyên tử sẽ nhận 2 electron còn oxi phân tử sẽ nhận 4
electron.
0

2

O  2e  O
0

2

O 2  4e  2 O

 Oxi có tính oxi hóa mạnh, do đó nó thường đưa các nguyên tố có tính khử đến mức oxi hóa cao:
Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, Ag…).
0

0

2

0

3

2

t
 2 Mg O
Ví dụ: 2 Mg  O2 
0

2

t
4 Cr  3O2 
 2 Cr 2 O3

Oxi tác dụng được với nhiều phi kim (trừ halogen).
0

5

0

2

t
 2 P 2 O5
Ví dụ: 4 P  5O2 
0

4 2

0

t
C O 2 
 C O2
0

4 2

0

t
S O 2 
 S O2

Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
2

4 2

0

t
 2 C O2
Ví dụ: 2 C O  O 2 

2

0

4 2

2

t
2H2 S  3O2 
 2 S O2  2H2 O

b. Điều chế oxi
Trong phịng thí nghiệm:
Điều chế oxi bằng cách phân hủy những hợp chất chứa oxi, kém bền với nhiệt như KMnO4, KClO3,
H2O2,…
→ Thu khí O2 bằng phương pháp đẩy nước (dời chỗ nước) hoặc đẩy khơng khí.
t
Ví dụ: 2KMnO4  r  
 K2MnO4  r  + MnO2  r  + O2 ↑
xt MnO2
2KClO3  r  
 2KCl  r  + 3O2 ↑
t

xt MnO2
2H2O2 
 2H2O + O2 ↑

Trong công nghiệp:
Điều chế oxi bằng 2 cách:
Cách 1: Chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng.
Trang 2

Cách 2: Điện phân nước (nước có hịa tan một ít H2SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước).
2H2O

2H2 ↑ + O2 ↑

2. Ozon
Ozon là một dạng thù hình của ngun tố oxi.
Là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt.
O3 là một trong những chất oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn O2:
Oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt).
Oxi hóa được hầu hết phi kim (trừ halogen), nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ.
Ozon có tính sát trùng, diệt khuẩn, tẩy trắng.
Ví dụ: Ở điều kiện bình thường, O2 khơng oxi hóa được Ag, nhưng O3 oxi hóa được Ag thành Ag2O:
0

0

1

2

0

2Ag O3  Ag 2 O O2

Trang 3


SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

CẤU TẠO

O (Z = 8): 1s2 2s2 2p4
O = O: Liên kết cộng hóa trị khơng cực

TÍNH CHẤT

Oxi là chất khí khơng màu, ít tan trong nước

VẬT LÍ
Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt…)
2

0

t
O2  2Mg 
 2Mg O

2

0

t
2O2  3Fe 
 Fe3 O4

Phi kim hoạt
OXI

TÍNH CHẤT
HĨA HỌC

động, có tính
oxi hóa mạnh

Tác dụng với nhiều phi kim (trừ halogen)
2

0

t
O 2  S 
 SO 2

Tác dụng với nhiều hợp chất
2

4 2

0

t
2 C O  O 2 
 2 C O2

2

0

4 2

2

t
2H2 S  3O2 
 2 S O2  2H2 O

Nhiệt phân hợp chất giàu oxi.
Trong
phịng thí
nghiệm

t
2KMnO4 r  
 K 2 MnO4 r   MnO2 r   O2 
xt MnO2
2KClO3 r  
 2KCl r   3O2 
t
xt MnO2
2H 2O2 
 2H 2O  O2 

ĐIỀU CHẾ

TÍNH CHẤT
VẬT LÍ
OZON
TÍNH CHẤT

HĨA HỌC

Trong

Chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng.

cơng

Điện phân nước:

nghiệp

dien phan
2H2O 
 2H2  O2 

Oxi và ozon là hai dạng thù hình của nguyên tố oxi
Ozon là chất khí, mùi đặc trưng, màu xanh nhạt.

O3 có tính oxi hóa mạnh hơn O 2
O2  Ag  Khơng phản ứng
O3  2Ag  Ag 2O  O2 

O3  2KI  H 2O  I2  2KOH  O2 

Trang 4


II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Dạng bài tập lý thuyết oxi – ozon

Kiểu hỏi 1: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Hồn thành các phương trình hóa học theo các sơ đồ chuyển hóa sau:

 
 
 
 
 
 O2 
 O3 
 O2 
 CuO 
 CuSO4 
 BaSO4
KClO3 
1

2

3

4

5

6

Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học:

t
(1) 2KClO3 
 2KCl + 3O2
xt MnO2

tia tu ngoai
(2) 3O2 
 2O3

(3) O3 + 2Ag → Ag2O + O2
t
(4) O2 + 2Cu 
 2CuO

(5) CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
(6) CuSO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + CuCl2
Kiểu hỏi 2: Nhận biết, giải thích hiện tượng
Phương pháp giải
Khí

1

SO2

Thuốc thử

Hiện tượng

Dung dịch Br2

Mất màu nâu

Dung dịch

đỏ

KMnO4

Mất màu tím

Dung dịch Br2
2

H2 S

Dung dịch
KMnO4

3

SO3

4

CO2

5

NH3

6

HCl

7

CO

Dung dịch
Ba(OH)2

Mất màu nâu
đỏ
Mất màu tím

Phản ứng
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + 2H2SO4 + K2SO4
H2S + Br2→ 2HBr + S
5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5S + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Kết tủa trắng,
không tan

SO3 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + H2O

trong axit

Dung dịch

Kết tủa trắng

Ca(OH)2 dư

đục

Quỳ tím ẩm

Hóa xanh

Axit HCl đặc

Khói trắng

Quỳ tím ẩm

Hóa đỏ

NH3

Khói trắng

Dung dịch

Kết tủa đỏ

PdCl2

sẫm

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

NH3 + HCl → NH4Cl
NH3 + HCl → NH4Cl
PdCl2 + CO + H2O → Pd ↓ + CO2 + 2HCl

Trang 5


CuO là chất
rắn, đen
chuyển sang
CuO, t

màu đỏ.
Chất khí bay

CuO + CO → Cu + CO2

ra làm đục
dung dịch
Ca(OH)2

8

Cl2

Dung dịch KI,

Làm xanh hồ

hồ tinh bột

tinh bột

Dung dịch KBr

Dung dịch
màu nâu đỏ

Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2

Chất rắn màu
9

H2

CuO, t

đen chuyển

CuO + H2 → Cu + H2O

thành màu đỏ
Chất khí
10

NO

Khơng khí

khơng màu
chuyển sang

2NO + O2 → 2NO2

nâu đỏ

11

O2

Que diêm cháy
dở Cu

Bùng cháy
Rắn đỏ thành
đen

Dung dịch KI

Xanh hồ tinh

+ hồ tinh bột

bột

NO2

Quỳ tím ẩm

Hóa đỏ

N2

Chất cịn lại

12

O3

13
14

2Cu + O2 → 2CuO

O3 + 2KI + H2O → O2 + 2KOH + I2
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Trong một bình chứa hỗn hợp khí CO2, SO2, SO3 và O2. Trình bày phương pháp nhận biết từng
khí trong hỗn hợp.
Hưỡng dẫn giải
Dẫn hỗn hợp khí từ từ qua bình (1) đựng dung dịch BaCl2 dư, nếu xuất hiện kết tủa trắng thì hỗn hợp
chứa khí SO3.
BaCl2 + SO3 + H2O → BaSO 4  + 2HCl
trang

Trang 6

Khí ra khỏi bình (1) được dẫn từ từ qua bình (2) đựng dung dịch nước brom dư, nếu dung dịch nhạt màu
thì hỗn hợp có chứa SO2.
SO2 + Br2 + H2O → 2HBr + H2SO4
Khí đi ra khỏi bình (2) được dẫn từ từ qua bình (3) đựng nước vơi trong dư, nếu xuất hiện kết tủa trắng thì
hỗn hợp khí chứa CO2.
CO2 + Ca(OH)2  du  → CaCO3  + H2O
trang

Đưa tàn đóm đỏ lại gần khí ra khỏi bình (3), nếu tàn đóm bùng cháy thì hỗn hợp khí chứa khí O2.
Ví dụ 2: Trình bày phương pháp nhận biết từng khí chứa trong các lọ mất nhãn sau: CO2, SO2, O3 và O2.
Hướng dẫn giải
Cho Ag vào các bình khí mất nhãn, nếu bình nào xuất hiện kết tủa đen Ag2O thì bình đó chứa O3.
2Ag + O3 → Ag2O + O2
Ba bình cịn lại là CO2, SO2 và O2 sục vào dung dịch brom lần lượt vào các bình, nếu dung dịch nhạt màu
thì bình đó có chứa SO2.
SO2 + Br2 + H2O → 2HBr + H2SO4
Hai bình cịn lại là CO2 và O2 sục vào dung dịch nước vôi trong dư lần lượt vào các bình, nếu xuất hiện
kết tủa trắng thì bình đó có chứa CO2.
CO2 + Ca(OH)2  du  → CaCO3  + H2O
trang

Khí cịn lại khơng có hiện tượng gì là O2.
Kiểu hỏi 3: Tách, tinh chế các chất
Sơ đồ tách các chất ra khỏi hỗn hợp:
Đối với hỗn hợp rắn: X thường là dung dịch để hòa tan chất A.
Y
A  X 
AX tan  A

Hỗn hợp   
B

B  ,  

Đối với hỗn hợp lỏng (hoặc dung dịch): X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí.
Đối với hỗn hợp khí: X thường là chất để hấp thụ A (giữ lại trong dung dịch).
Chú ý: Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đó khơng lẫn chất khác cùng trạng thái.
Ví dụ: Để tách khí O2 và CO2 ra khỏi hỗn hợp ta sử dụng
A. dung dịch Ca(OH)2 dư.
B. kim loại Mg.
C. dung dịch H2SO4.
D. dung dịch NaCl.
Hướng dẫn giải
Sục hỗn hợp khí vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư.
Khi đó: O2 khơng phản ứng thốt ra ngồi → Thu được khí O2.
Trang 7


CO2 bị giữ lại trong bình dạng CaCO3.
Lọc kết tủa, nung nóng kết tủa → Thu được khí CO2.
Phương trình hóa học:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
t
CaCO3 
 CaO + CO2

→ Chọn A.
Làm khơ khí: Dùng các chất hút ẩm để làm khơ các khí có lẫn hơi nước.
Ngun tắc: Chất dùng làm khơ có khả năng hút nước nhưng không phản ứng hoặc sinh ra chất phản ứng

với chất cần làm khô, không làm thay đổi thành phần của chất cần làm khô.
Chất hút ẩm thường dùng: Axit đặc (như H2SO4 đặc); P2O5  ran  ; CaO  r  ; kiềm khan, muối khan (như
NaOH, KOH, Na2SO4, CuSO4, CaSO4,…)
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Bằng phương pháp hóa học, hãy tách SO2 ra khỏi hỗn hợp khí gồm: SO2, SO3, O2.
Hướng dẫn giải
Cho hỗn hợp khí đi qua dung dịch NaOH dư, thu được dung dịch và khí O2 thốt ra.
Cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng, dư thu được khí SO2.
Có thể biểu diễn q trình tách khí SO2 ra khỏi hỗn hợp gồm SO2, SO3 và O2 bằng sơ đồ sau:

O2 
SO2 ,SO3  dd NaOH du



 H 2SO4 loang
dd sau 
 SO2 
O 2
Phương trình hóa học:
Dẫn hỗn hợp khí qua NaOH dư:
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
Dung dịch thu được gồm: Na2SO3, Na2SO4 và NaOH dư.
Cho dung dịch thu được tác dụng với H2SO4 loãng:
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 ↑ + H2O
Ví dụ 2: Có những khí ẩm sau, khí nào có thể làm khô bằng CaO: H2S, SO2, CO2, Cl2, O2, H2, NH3.
Hướng dẫn giải
CaO làm khơ được các khí sau: O2, H2, NH3

Cịn các khí H2S, SO2, CO2, Cl2 khơng làm khơ được bởi vì phản ứng trực tiếp với CaO hoặc CaO tác
dụng với nước tạo ra Ca(OH)2, Ca(OH)2 sẽ sinh ra phản ứng với các chất khí trên
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O
Trang 8


H2S + Ca(OH)2 → CaS + 2H2O
Kiểu hỏi 4: Cấu tạo, tính chất vật lí, ứng dụng, điều chế oxi, ozon
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Trong phịng thí nghiệm, người ta điều chế oxi bằng cách
A. nhiệt phân KClO3 có xúc tác MnO2.
B. nhiệt phân Cu(NO3)2.
C. điện phân nước.
D. chưng cất phân đoạn khơng khí lỏng.
Hướng dẫn giải
Trong phịng thí nghiệm, người ta điều chế oxi bằng cách phân hủy những hợp chất giàu oxi và ít bền với
nhiệt như KMnO4, KClO3…
→ Chọn A.
Ví dụ 2: Phân tử chất chứa có liên kết cộng hóa trị khơng cực là
A. CO2

B. O2

C. HCl

D. H2S

Hướng dẫn giải

Phân tử O2 gồm hai nguyên tử O giống nhau liên kết với nhau hình thành liên kết cộng hóa trị khơng cực.
→ Chọn B.
Ví dụ 3: Ứng dụng nào sau đây không phải của ozon?
A. Chữa sâu răng.
B. Tẩy trắng tinh bột, dầu ăn.
C. Điều chế oxi trong phịng thí nghiệm.
D. Sát trùng nước sinh hoạt.
Hướng dẫn giải
Ozon được dùng làm tẩy trắng tinh bột, dầu ăn, chữa sâu răng, sát trùng nước sinh hoạt.
→ A, B, D đúng, C sai.
→ Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Cấu hình electron của nguyên tử O (Z = 8) là
A. 1s2 2s2 2p5

B. 1s2 2s2 2p4

C. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

D. 1s2 2s2 2p5

Câu 2: Tác dụng của tầng ozon trong khí quyển là
A. cung cấp oxi cho con người và sinh vật.
B. hấp thụ tia tử ngoại để bảo vệ con người và sinh vật.
C. tạo mưa cho trái đất.
D. khử trùng cho khơng khí gần trái đất.
Câu 3: Oxi khơng phản ứng trực tiếp với
A. Cu

B. P

C. Cl2

D. S

Câu 4: Cho các chất: Cu (rắn); F2 (khí); Au (rắn); S (rắn); C (rắn); dung dịch KI; CH4 (khí). Khi đun
nóng, oxi phản ứng được với số chất là
Trang 9


A. 6

B. 5

C. 4

D. 3

Câu 5: Phản ứng chứng tỏ O3 có tính oxi hóa mạnh hơn O2 là
A. phản ứng với cacbon.

B. phản ứng với CH4.

C. phản ứng với Ag.

D. phản ứng với S.

Câu 6: Phát biểu nào sau đây sai?
A. Clo được dùng để tiệt trùng nước trong hệ thống cung cấp nước sạch.

B. Oxi cần cho sự hô hấp của con người.
C. Lưu huỳnh dioxit được dùng làm chất chống nấm mốc.
D. Ozon trong khơng khí là nguyên nhân chính gây ra sự biến đổi khí hậu.
Câu 7: Để phân biệt khí oxi và ozon, có thể dùng thuốc thử là
A. hồ tinh bột.

B. đồng kim loại.

C. khí hidro.

D. dung dịch KI và hồ tinh bột.

Câu 8: Với số mol lấy bằng nhau, phương trình hóa học điều chế được lượng oxi lớn nhất là
t
A. 2KClO3 
 2KCl + 3O2

t
B. 2KMnO4 
 K2MnO4 + MnO2 + O2

t
C. 2HgO 
 2Hg + O2

t
D. 2KNO3 
 2KNO2 + O2

Câu 9: Chất không phản ứng với O2 là

A. SO3

B. P

C. Ca

D. C2H5OH

Câu 10: Phản ứng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm là




t
A. 2KMnO4 
 K2MnO4 + MnO2 + O2

H /OH
B. 2H2O 
 2H2 + O2

C. 2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2

D. 5nH2O + 6nCO2 → (C6H10O5) n + 6nO2

Bài tập nâng cao
Câu 11: Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế oxi trong phịng thí nghiệm:

Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Có thể thay KMnO4 rắn bằng KClO3 rắn với xúc tác MnO2.

B. Khí O2 thu được bằng phương pháp đẩy nước.
C. Khi kết thúc thí nghiệm, phải tháo ống dẫn khí ra trước khi tắt đèn để tránh hiện tượng nước chảy
ngược từ cốc sang ống nghiệm đang nóng làm vỡ ống.
D. Để phản ứng nung KMnO4 xảy ra hoàn toàn và nhanh hơn người ta để ống nghiệm sao cho phần
đáy chứa KMnO4 thấp hơn miệng ống nghiệm.

Trang 10


Câu 12: Người ta thường dùng các vật dụng bằng bạc để cạo gió cho người bị trúng gió (khi người bị mệt
mỏi, chóng mặt…do trong cơ thể tích tụ các khí độc như H2S…). Khi đó, vật bằng bạc bị đen do có phản
ứng: 4Ag + O2 + 2H2S → 2Ag2S + 2H2O. Chất oxi hóa trong phản ứng trên là
A. Ag

B. O2

C. H2S

D. H2S và O2

Câu 13: Trong đời sống, người ta thường sử dụng một loại máy dùng để “khử độc” cho rau, hoa quả hoặc
thịt cá trước khi sử dụng. Chất được máy đó tạo ra có tác dụng “khử độc” là
A. Cl2

B. H2

C. O2

D. O3

Câu 14: Khi O2 bị lẫn các tạp chất là các khí CO2, SO2, H2S. Chất được dùng để loại bỏ tạp chất là
A. dung dịch Ca(OH)2.

B. nước.

C. dung dịch CuSO4.

D. dung dịch H2SO4 loãng.

Câu 15: Cho các sơ đồ phản ứng:
(1) A + B → MgSO4 + C ↑ + H2O

xt,t
(2) C + O2 
D

(3) D + H2O → B

(4) A + HCl → E + F ↑

Trong các sơ đồ trên A, C lần lượt là:
A. MgSO3, SO2

B. MgCO3, CO2

C. Mg, CO2

D. MgSO3, SO3

Câu 16: Chất có thể tác dụng với dung dịch KI tạo I2 là

A. HF và HCl

B. Na2SO4 và H2S

C. O3 và HF

D. O3 và Cl2

Câu 17: Hồnh thành các phương trình hóa học theo các sơ đồ chuyển hóa sau:

 
 
 
 
 O2 
 FeO 
 Fe3O4 
 Fe2O3 
 FeCl3
a. KNO3 
1

2

3

4

5


 
 
 
 
 
 O2 
 CO2 
 CaCO3 
 CaCl2 
 Ca(NO3)2 
 O2
b. KClO3 
1

2

3

4

5

6

Dạng 2: Bài tập oxi phản ứng với đơn chất và hợp chất
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn 42 gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ thu được V lít khí (đktc). Giá trị của
V là
A. 7,84

B. 8,96

C. 15,68

D. 4,48

Hướng dẫn giải
n FeS2 

42
 0,35 mol
120

t
 Fe2O3 r   SO2 k 
Sơ đồ phản ứng: FeS2 r   O2 k  
0,35 mol

Bảo toàn nguyên tố S: n SO2  2n FeS2
 nSO2  2.0,35  0,7 mol

Do đó, V  VSO2  0,7.22, 4  15,68 lít
→ Chọn C.
Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn 17,4 gam hỗn hợp Mg và Al trong khí oxi (dư) thu được 30,2 gam hỗn hợp
oxit. Thể tích khí oxi (đktc) đã tham gia phản ứng là
A. 4,48 lít

B. 8,96 lít

C. 17,92 lít

D. 11,20 lít
Trang 11


Hướng dẫn giải

Mg  O2 MgO
Sơ đồ phản ứng: 


Al
Al2 O3
17,4 gam

30,2 gam

Bảo toàn khối lượng: mhh kl  mO2  moxit
 17, 4  mO2  30, 2

 mO2  12,8 gam
 n O2 

12,8
 0, 4 mol
32

Do đó, VO2  0, 4.22, 4  8,96 lít
→ Chọn B.

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 4,04 gam một hỗn hợp bột kim loại gồm Al, Fe, Cu trong không khí thu
được 5,96 gam hỗn hợp ba oxit. Hịa tan hết hỗn hợp ba oxit bằng dung dịch HCl 2M. Thể tích dung dịch
HCl cần dùng là
A. 0,15 lít

B. 0,12 lít

C. 0,06 lít

D. 0,24 lít

Hướng dẫn giải

Al

 O2
 HCl
Sơ đồ phản ứng: Fe 
 oxit 
 muối + H2O
5,96 gam
Cu

4,04 gam

Ta có: m oxit  m O oxit   m kl
 m O oxit   m oxit  m kl

 5,96  4,04  1,92 gam
 n O oxit   0,12 mol

Hòa tan hết hỗn hợp ba oxit bằng dung dịch HCl tạo thành H2O như sau:
2H

+

O → H2O

0,24  0,12
 VHCl 

mol

0, 24
 0,12 lít
2

→ Chọn B.
Ví dụ 4: Phóng điện qua O2 được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hidro bằng 16,5. Hiệu suất của phản
ứng ozon hóa là
A. 7,09%

B. 9,09%

C. 11,09%

D. 13,09%

Hướng dẫn giải
Tỉ khối so với hidro của X so với H2 là 16,5, nên ta có:

MX  16,5.MH2  16,5.2  33
Trang 12


Giả sử số mol của hỗn hợp khí X là 1 mol.
 m X  n X .M X  1.33  33 gam

Bảo toàn khối lượng: m O2  ban dau   m X  33 gam
 n O2  ban dau   1, 03125 mol

Phương trình hóa học: 3O2 → 2O3
Nhận thấy: 3 phân tử O2 mất đi tạo ra 2 phân tử O3.
→ Số phân tử khí giảm  3  2  1
→ Số phân tử O2 mất đi = 3 lần số phân tử khí giảm.
 n O2  pu   3n khi giam

Mặt khác: n khi giam  n O2  ban dau   n X  1, 03125  1  0, 03125 mol
 n O2  pu   3.0, 03125  0, 09375 mol

Hiệu suất của phản ứng ozon hóa là:

H

n O2  pu 
n O2  ban dau 

.100% 

0, 09375

.100%  9, 09%
1, 03125

→ Chọn B.
Ví dụ 5: Đốt m gam bột sắt trong khí oxi thu được 7,36 gam chất rắn X gồm Fe, Fe3O4, Fe2O3. Để hịa
tan hồn tồn chất rắn X cần vừa hết 120 ml dung dịch H2SO4 1M, tạo thành 0,224 lít khí ở đktc. Giá trị
của m là
A. 1,12

B. 5,60

C. 2,24

D. 8,40

Hướng dẫn giải

n H2SO4  0,12.1  0,12 mol, n H2 

0, 224
 0, 01 mol
22, 4

Fe du

0,12 mol H 2SO 4
 X Fe 2 O3 
 Muối + H2O + H 2 
Sơ đồ phản ứng: Fe 
m gam

Fe O
0,01 mol
 3 4
 O2

7,36 gam

Bảo toàn nguyên tố H: n H2SO4  n H2O  n H2
 0,12  n H2O  0,01

 n H2O  0,11 mol

Bảo toàn nguyên tố O: n O X   n H 2O  0,11 mol
Ta có: mX  mFe  mO

 7,36  mFe  16.0,11
 mFe  5,6 gam
→ Chọn B.
Ví dụ 6: Hỗn hợp khí X gồm O2 và O3 có tỉ khối hơi so với oxi là 1,3.
Trang 13


a. Tính phần trăm về khối lượng của mỗi khí trong hỗn hợp.
b. Với 20,8 gam hỗn hợp X có thể đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam benzen (C6H6)?
Hướng dẫn giải
Gọi số mol O2 và O3 trong hỗn hợp lần lượt là a, b mol.
Ta có: d X/O2  1,3  M X  1,3.32  41, 6
Sử dụng phương pháp đường chéo:



a 2
  b  1,5a
b 3

 mO2  32a gam; mO3  48b  48.1,5a  72a gam

Phần trăm khối lượng mỗi khí trong hỗn hợp là
%mO2 

32a
.100%  30, 77%
32a  72a

 %mO3  100%  30,77%  69, 23%

b. Gọi số mol C6H6 phản ứng với O2 và O3 lần lượt là x và y mol.
Phương trình hóa học:
t
2C6H6 + 15O2 
 12CO2 + 6H2O



x

15x
2

mol

t
C6H6 + 5O3 
 6CO2 + 3H2O

 5y

y

mol

Ta có: mX  mO2  mO3  20,8


15x
.32  5y.48  20,8
2

xy

13
150

 mC6H6   x  y  .78 

13
.78  6, 76 gam
150

Bài tập tự luyện dạng 2

Bài tập cơ bản
Câu 1: Oxi hóa hồn tồn 10,8 gam kim loại X trong khí O2 (dư), thu được 20,4 gam oxit kim loại. Kim
loại X là
A. Al

B. Fe

C. Mg

D. Ca

Câu 2: Dẫn 2,688 lít hỗn hợp oxi và ozon (đktc) vào dung dịch KI dư thì thu được 20,32 gam iot kết tủa
màu tím đen. Thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu là
A. 66,67% và 33,33% B. 56,40% và 43,60%

C. 72,00% và 28,00%

D. 52,00% và 48,00%

Câu 3: Khi đun nóng 11,07 gam KMnO4 ta được 10,11 gam bã rắn X và V lít khí Y. Giá trị của V là
Trang 14


A. 6,720

B. 3,360

C. 0,672

D. 0,448

Câu 4: Tiến hành phân hủy hết a gam ozon thì thu được 94,08 lít khí O2 (đktc). Giá trị của a là
A. 134,4

B. 124,0

C. 67,2

D. 181,6

Bài tập nâng cao
Câu 5: Đốt một lượng quặng pirit sắt có chứa 80% FeS2 trong oxi, phản ứng thực hiện với hiệu suất
93,75% thu được 5,6 m 3 SO2 (đktc). Khối lượng quặng pirit sắt đem đốt là
A. 16 kg

B. 20 kg

C. 2 kg

D. 18 kg

Câu 6: Cho hỗn hợp X gồm Al, Zn, Mg. Đem oxi hóa hồn toàn 28,6 gam X bằng oxi dư thu được 44,6
gam hỗn hợp oxit Y. Hòa tan hết Y trong dung dịch HCl thu được dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z được
khối lượng muối khan là
A. 99,6 gam

B. 49,8 gam

C. 74,7 gam

D. 100,8 gam

Câu 7: Hai bình có thể tích bằng nhau, nạp oxi vào bình thứ nhất, nạp oxi đã được ozon hóa vào bình thứ
hai, thấy khối lượng hai bình khác nhau 0,42 gam (nhiệt độ và áp suất ở hai bình như nhau). Khối lượng
oxi đã được ozon hóa là
A. 1,16 gam

B. 1,26 gam

C. 1,36 gam

D. 2,26 gam

Trang 15


ĐÁP ÁN
Dạng 1: Dạng bài tập lý thuyết oxi – ozon
1–B

2–B

3–C

4–C

5–C

6–D

11 – D

12 – B

13 – D

14 – A

15 – A

16 – D

7–D

8–A

9–A

10 – A

Câu 17:
a. Phương trình hóa học:
t
(1) 2KNO3 
 2KNO2 + O2
t
(2) O2 + 2Fe 
 2FeO
t
(3) O2 + 6FeO 

 2Fe3O4
t
(4) O2 + 4Fe3O4 
 6Fe2O3

(5) Fe2O3 + 6HCl → 3H2O + 2FeCl3
b. Phương trình hóa học:
t
(1) 2KClO3 
 2KCl + 3O2
xt MnO2

t
(2) O2 + C 
 CO2
t
(3) CO2 + CaO 
 CaCO3
t
(4) CaCO3 + 2HCl 
 CaCl2 + CO2 + H2O

(5) CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl ↓
t
(6) Ca(NO3)2 
 Ca(NO2)2 + O2

Dạng 2: Bài tập oxi phản ứng với đơn chất và hợp chất
1–A

2–A

3–C

4–A

5–B

6–A

7–B

Câu 2:
n I2  0, 08 mol, n hh khi  0,12 mol

Phương trình hóa học:
O3 + 2KI + H2O → 2KOH + I2 + O2 ↑
0,08 

0,08

mol

Theo phương trình hóa học: n O2  0, 08 mol
 n O2  n hh khi  n O3  0,12  0,08  0,04 mol

Vì là chất khí nên phần trăm thể tích bằng phần trăm số mol.
Do đó: %VO3  %n O3 

0, 08

.100%  66, 67%
0,12

 %VO2  %n O2  100%  66,67%  33,33% .

Câu 3:
t
Phương trình hóa học: 2KMnO4 
 K2MnO4 + MnO2 + O2

Trang 16


Theo phương trình, khối lượng hỗn hợp rắn trước và sau phản ứng thay đổi là do O2 thoát ra ở dạng khí
(O2 là Y).
Bảo tồn khối lượng: mO2  mKMnO4  mcr  0,96 gam
 n O2  0, 03 mol  VO2  0, 672 lít.

Câu 7:
Khối lượng khác nhau ở 2 bình là do khối lượng oxi trong ozon:
 n O3  n O trong O3  

0, 42
 0, 02625 mol
16

Ta có: n O2  bi ozon hoa  

3
3

n O3  .0, 02625  0, 039375 mol
2
2

 m O2  bi ozon hoa   0, 039375.32  1, 26 gam .

Trang 17