Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
Lý do chọn đề tài:
- Nhằm phục vụ cho nhu cầu học tập môn chuyên được tốt, cũng như nâng cao
kiến thức lý thuyết, và kỹ năng giải các bài tập hóa học ứng dụng phản ứng oxi
hóa - khử.
- Phản ứng oxi hóa – khử có nội dung kiến thức hết sức phong phú và đa dạng, và
rất hay, kéo dài xuyên suốt trong quá trình học tập môn Hóa học (từ lớp 8 cho đến
hết lớp 12). không những phục vụ cho thi tốt nghiệp mà có nhiều trong thi vào đại
học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp (Theo một thống kê không chính thức
phản ứng oxi hóa – khử chiếm khoảng 59,8 % trong tổng số các ví dụ, bài tập trong
sách giáo khoa, sách bài tập 8- 12).
- Phản ứng oxi hóa – khử là một đề tài, một khía cạnh rất hay và hấp dẫn của môn
Hóa học. Để hiểu rõ về nó cần rất nhiều thời gian để nghiên cứu lý và giải các bài
tập. Vì thế, chuyên đề nghiên cứu khoa học nhỏ về phản ứng oxi hóa – khử sẽ
góp phần nâng cao khả năng, kiến thức về phản ứng oxi hóa – khử một cách có
hiệu quả hơn.
- Quyển sổ chuyên đề Phản ứng oxi hóa – khử này cũng sẽ góp một phần nhỏ, để
bổ sung, củng cố, và nâng cao kiến thức, cũng như kỹ năng để qua đó, có thể tự
tin bước vào các cuộc thi sắp tới.
- Quyển sổ hệ thống lý thuyết một cách ngắn gọn, và bài tập theo từng vấn đề,
được liệt kê rõ ở phần mục lục
- Quyển chuyên đề được biên soạn theo từng chuyên mục nhỏ, giúp dễ dàng theo
dõi, và luyện tập, cũng như củng cố kiến thức được tốt hơn.
- Chuyên đề này cũng là một đề tài nghiên cứu khoa học đầu tay của chúng em,
nên không tránh khỏi những sai sót. Chúng em xin chân thành ghi nhận những ý
kiến đóng góp về những sai sót này, để hoàn thiện mình hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
NHÓM BIÊN SOẠN
Trần Đăng Khoa
Đỗ Thị Hoàng Mai
Trần Kim Nguyên
Trần Phước Đường
Nguyễn Văn Đức
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 1
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
Phần 1: LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
I- Nhắc lại về phản ứng oxi hóa – khử đã được học ở lớp 8:
Xét phản ứng hóa học giữa khí H2 và CuO ở nhiệt độ cao:
Sự khử CuO
CuO + H
2
Cu + H
2
O
Chất oxi hóa Chất khử
Sự oxi hóa hidro
• Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác.
- Chất oxi hóa là chất nhường oxi cho chất khác.
• Sự khử là sự tách oxi ra khỏi hợp chất
- Sự tác dụng của oxi với một chất là sự oxi hóa.
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi
hóa và sự khử.
Về sau, các phản ứng oxi hóa – khử được mở rộng cho các phản ứng không có
oxi tham gia.
A- SỐ OXI HÓA
I- ĐỊNH NGHĨA:
1 Nguyên tử trong các phản ứng hóa học có 2 xu hướng:
Nhường electron Nhận electron
↓ ↓
Ion dương (cation) Ion âm (anion)
• Để thuận tiện cho việc nghiên cứu các phản ứng oxi hóa – khử, người ta dùng số
oxi hóa.
• Số oxi hóa của 1 nguyên tố trong hợp chất là giá trị đại số với giả thiết rằng với
tất cả các liên kết trong phân tử hợp chất đều là liên kết ion, nghĩa là có sự
chuyển điện tử từ nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện nhỏ sang nguyên tử của
nguyên tố có độ âm điện lớn (nghĩa là cặp electron dùng chung được coi là
chuyển hẳn cho nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn) hơn thì số điện
tích hình thức của các ion được gọi là số oxi hóa.
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 2
t
o
Sự oxi hóa hidro
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
• Trong trường hợp liên kết được tạo nên giữa 2 nguyên tử như nhau ở trong phân
tử của hợp chất cũng như của đơn chất, thì cặp electron dùng chung của liên kết
cộng hóa trị được chia đều cho hai nguyên tử đó.
• Nguyên tử mất electron có số oxi hóa dương, nguyên tử nhận electron có số oxi
hóa âm và giá trị của số oxi hóa bằng số electron mà nguyên tử nhường hay nhận.
• Số oxi hóa được biểu thị bằng một giá trị đại số. Nếu ion mang điện tích hình
thức dương (thí dụ Ca
+2
thì số oxi hóa có dấu dương +2), nếu ion mang điện tích
hình thức âm (thí dụ O
-1
trong H
2
O
2
thì số oxi hóa mang điện tích hình thức âm
-1.
II- CÁC QUY TẮC XÁC ĐỊNH SỐ OXI HÓA:
1. Số oxi hóa của các nguyên tố trong các đơn chất thì bằng 0.
0 0 0 0 0 0
Ví dụ: Cu, S, N
2
, H
2
, O
2
, Cl
2
2. Trong các ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tố bằng điện tích của ion đó
Ví dụ:
+1 -1 -2
Na
+
, Cl
-
, S
2-
3. Tổng số các số oxi hóa trong một phân tử trung hòa về điện tích thì bằng 0.
Ví dụ:
+1
-2
HCl: H
+
, Cl
-
(+1 – 1 = 0) Na
2
S: Na
+1
, S
2-
[2x(+1) + (-2) = 0]
4. Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của H = +1, O = -2
Trừ: NaH, CaH
2
Peoxit: Na
2
O
2
, H
2
O
2
Supeoxit: KO
2
, F
2
O
5. trong một ion đa nguyên tử thì số oxi hóa bằng số điện tích của ion đó.
Ví dụ:
NO
3
-
, SO
4
2−
, ClO
4
-
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 3
+1 -1
+1 -1 +1 -1
+1 -0.5 -1 +2
+5 -2 +6 -2 +7 -2
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
III- TÍNH SỐ OXI HÓA DỰA VÀO CÔNG THỨC CẤU TẠO
1- Tính số oxi hóa của Cacbon trong hợp chất hữu cơ
Có hai cách tính số oxi hoá của cacbon trong hợp chất hữu cơ:
- Cách 1: Xác định số oxi hoá trung bình của cacbon theo công thức phân tử
- Cách 2: Xác định số oxi hoá của từng nguyên tử cacbon dựa theo công thức cấu
tạo bằng cách cộng tổng đại số các số oxi hoá của cacbon trong bốn liên kết xung
quanh nó.
• Cách tính số oxi hoá của cacbon trong từng liên kết.
Nếu cacbon liên kết với nguyên tử có tính kim loại hơn (Mg, H, …) thì số oxi hoá
của cacbon trong liên kết đó có giá trị âm.
Nếu cacbon liên kết với nguyên tử phi kim (O, N, Cl,…) thì số oxi hoá của
cacbon trong liên kết đó có giá trị dương.
Số oxi hoá của cacbon trong liên kết cacbon - cacbon bằng 0
B- PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
I- Các khái niệm:
1- Chất khử - chất oxi hóa:
Chất oxi hóa
(chất bị khử)
Chất khử
(chất bị oxi – hóa)
Nhận electron
Có số oxi hóa giảm
Xảy ra quá trình
khử
Nhường electron
Có số oxi hóa tăng
Xảy ra quá trình oxi
hóa
- Chất khử: Là chất nhường electron, có số oxi hóa tăng
- Chất oxi hóa: là chất nhận electron, có số oxi hóa giảm
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 4
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
- Sự khử (quá trình khử): Là quá trình nhận electron hoặc làm giảm số oxi hóa có
nguyên tố.
• Ví dụ: Xét phản ứng
Sự oxi hóa Fe
Fe + HCl
FeCl
2
+ H
2
↑
Chất khử Chất oxi hóa
Fe → Fe
+2
+ 2e Quá trình oxi hóa
Chất khử
0
2H
+
+ 2e → H
2
Quá trình khử
Chất oxi hóa
Ta nhận thấy rằng, tổng số electron nhường và nhận ở 2 quá trình trên bằng nhau.
Σelectron nhường = Σelectron nhận
(Định luật bảo toàn electron)
• Cặp oxi hóa – khử liên hợp:
Là dạng oxi hóa và dạng khử của cùng 1 nguyên tố hóa học
- Khi một chất khử nhường electron thì nó sẽ chuyển thành dạng oxi hóa tương
ứng
Fe → Fe
+2
+ 2e Quá trình oxi hóa
Dạng khử Dạng oxi hóa
- Khi một chất khử nhường electron thì nó sẽ chuyển thành dạng oxi hóa tương
ứng
Cl
2
+ 2e → 2Cl
-
Quá trình khử
Dạng oxi hóa Dạng khử
2- Định nghĩa phản ứng oxi hóa – khử:
- Là phản ứng hóa học xảy ra trong đó có sự nhường nhận electron
- Hoặc là phản ứng hóa học, xảy ra trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của các chất
trước hoặc sau phản ứng.
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 5
Sự khử HCl
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
Quy luật:
3- Các kiểu phản ứng oxi hóa – khử thường gặp
• Phản ứng oxi hóa – khử trong đó chất oxi hóa và chất khử có trong thành phần
phân tử khác nhau
Ví dụ:
CuO + H
2
→
t°
Cu + H
2
O
• Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử: Chất oxi hoá và chất khử là những nguyên
tử khác nhau nằm trong cùng một phân tử.
2KClO3
→
t°
2KCl + 3O2↑
• Phản ứng tự oxi hoá - tự khử: Chất oxi hoá và chất khử cùng là một loại
nguyên tử trong hợp chất.
Cl
2
+ NaOH → NaCl + NaClO + H
2
O
• Phản ứng có sự tham gia của môi trường:
- Môi trường phản ứng có thể là chất oxi hoá :
Ví dụ:
3Cu + 8HNO
3
→ 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
Chất môi trường là HNO
3
cũng đồng thời là chất oxi hoá.
- Môi trường chính là chất khử:
Ví dụ:
16HCl + 2KMnO
4
→ 2KCl + 2MnCl
2
+ 5Cl
2
↑ + 8H
2
O
Chất môi trường là HCl cũng đông thời là chất khử.
• Phản ứng oxi hóa – khử phức tạp:
Có nhiều quá trình oxi hoá và khử ( 3 quá trình trở lên ). Trong loại này cũng có
thể có sự tham gia của môi trường, phản ứng nội phân tử hay phản ứng tự oxi hoá
khử .
vd:
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 6
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
1. FeS
2
+ O
2
→ Fe
2
O
3
+ SO
2
Có 2 quá trình oxi hoá, 1 quá trình khử
2x
2x
11
x
2Fe
+2
→ 2Fe
+3
+ 2e
4S
-1
→ 4S
+4
+ 20e
O
2
0
+ 4e → 2O
2−
2FeS
2
+ 11O
2
→ 2Fe
2
O
3
+ 4SO
2
↑
II- CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ:
1- Phương pháp thăng bằng electron:
Tổng đại số số oxi hóa tăng bằng tổng đại số số oxi hóa giảm.
a) Nguyên tắc chung:
- Bước 1: Viết sơ đồ phản ứng
- Bước 2: Xác định số oxi hóa của từng nguyên tố, từ đó suy ra chất oxi hóa, chất
khử
- Bước 3: Viết các quá trình oxi hóa, quá trình khử.
- Bước 4: Tìm hệ số và cân bằng số electron trao đổi để đảm bảo :
Σelectron nhường = Σelectron nhận
- Điền các hệ số vào phương trình phản ứng và cân bằng lại các nguyên tố khác.
Ví dụ:
Cu + HNO
3
→
t°
Cu(NO
3
)
2
+ NO
2
+ H
2
O
• Bước 1:
Cu + HNO
3
→
Cu(NO
3
)
2
+ NO
2
+ H
2
O
• Bước 2:
Cu → Cu + 2e
+5 +4
N + 1e → N
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 7
22e
0 +5 +2 +4
0 +2
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
• Bước 3:
1
x
2x
Cu → Cu + 2e
+5 +4
N + 1e → N
• Bước 4:
0 +4
Cu + 4 HNO
3
→
Cu(NO
3
)
2
+ 2 NO
2
+ 2 H
2
O
2- Phương pháp ion – electron:
• Phạm vi áp dụng :
Đối với các quá trình xảy ra trong dung dịch, có sự tham gia của môi trường
(H
2
O, dung dịch axit hoặc bazơ tham gia).
•Nếu phản ứng có axit tham gia: vế nào thừa O phải thêm H+ để tạo H
2
O và
ngược lại.
•Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế nào thừa O phải thêm H
2
O để tạo ra OH-
• Các bước tiến hành :
- Bước 1:
o Viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn
o Viết các lửa phản ứng (bán phản ứng)
- Bước 2:
o Cân bằng các lửa phản ứng theo nguyên tắc sau:
o Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế
o Thêm H+ hay OH- , thêm H
2
O để cân bằng số nguyên tử hiđro
Nếu phản ứng có axit tham gia: vế nào thừa O phải thêm H+ để tạo H
2
O, vế nào
thiếu O thì thêm OH-, tạo H
2
O
Nếu phản ứng có bazơ tham gia: vế nào thừa O phải thêm H
2
O để tạo ra OH Vế
nào thiếu oxi thì thêm OH-, tạo H
2
O
Phản ứng môi trường trung tính: (nếu sản phẩn sinh ra axit thì xem môi trường là
axit, sinh ra bazơ, thì cân bằng như bazơ
o Kiểm soát số nguyên tử oxi ở 2 vế (phải bằng nhau).
o Thêm electron vào mỗi lửa phản ứng để cân bằng về điện tích ở 2 vế
o Cân bằng electron: Nhân hệ số để Σelectron nhường = Σelectron nhận
o Công các lửa phản ứng ta được phương trình ion thu gọn
o Cân bằng điện tích: thêm electron vào mỗi nửa phản ứng để cân bằng điện tích
o Cân bằng electron: Nhân hệ số để Σelectron nhường = Σelectron nhận
- Bước 3:
o Cộng các lửa phản ứng ta có phương trình ion thu gọn.
• Chú ý kiểm tra điện tích ở 2 vế, sao cho chúng bằng nhau, hoàn thiện phản ứng.
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 8
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
• Ưu điểm của phương pháp:
- Không phải xác định số oxi hóa
- Có thể viết và cân bằng luôn phương trình ion hoặc các lửa phản ứng phục vụ cho
dạng bài tâoh về cân bằng trong điện hóa và hóa phân tích
- Có thể xác định được môi trường của chất sản phẩm (trong việc hoàn thành
phương trình phản ứng)
VD1:
Al + HNO
3
→ Al(NO
3
)
+ N
2
O↑ + H
2
O
Bước 1:
Al + H
+
+ NO
3
–
→ Al
3+
+ N
2
O + H
2
O
Bước 2:
8x
3
x
Al → Al
3+
+3e
2NO3 + 10H
+
8e → N2O + 5H2O
Bước 3:
8Al + 6NO
3
––
+ 30H
+
→ 8Al
3+
+ 3N
2
O + 15 H
2
O
Phương trình phân tử :
8Al + 30HNO
3
→ 8 Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
O + 15 H
2
O
Vai trò HNO3: tạo khí và tạp môi trường phản ứng.
III- ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
C- ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ TRONG ĐỜI SỐNG
1- Lợi ích:
• Trong đời sống:
- Sự hô hấp của người và động vật (lấy vào oxi, thải ra khí cácbônic). Tạo năng
lượng phục vụ cho các hoạt động sống
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
→ 6CO
2
+ 6H
2
O + Q
- Sự quang hợp của cây xanh
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 9
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
6nCO
2
+ 5nH
2
O (−C
6
H
10
O
5
−)
n
+ 6nO
2
- Làm nhiên liệu để nấu ăn, sinh hoạt.
C + O
2
→
t°
CO
2
CH
4
+ 2O
2
→
t°
CO
2
+ 2 H
2
O
• Trong công nghiệp:
- Điều chế kim loại:
Fe
2
O
3
+ 3 CO
→
t°
2Fe + 3CO
2
↑
Fe
3
O
4
+ 4CO
→
t°
3Fe + 4CO
2
↑
2Al
2
O
3
→
đpnc
4Al + 3O
2
- Đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ
- Các quá trình điện phân, mạ điện
- Công nghiệp luyện kim, hóa chất
- Hàn cắt kim loại: (đèn xì oxi hidro)
2H
2
+ O
2
→
t°
2H
2
O (2000°C)
- Hỏa tiễn đẩy phi thuyền con thoi
3 Al + 3NH
4
ClO
4
→ Al
2
O
3
+ AlCl
3
+ 3 NO↑ + 6 H
2
O
2- Tác hại:
Ăn mòn các vật dụng bằng kim loại, gây hại sức khỏe con người
3Fe + 2O
2
→
t °
Fe
3
O
4
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 10
Clorofin
ánh sáng
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
Phần 2:
BÀI TẬP VẬN DỤNG PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
• CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
I- CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP THĂNG
BẰNG ELECTRON
1- Phản ứng là tổ hợp của 2 hay nhiều chất khử:
Ví dụ 1:
+2 -1 +6 +3 +4
FeS
2
+ H
2
SO
4
(đ, nóng ) → Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
↑ + H
2
O
1x
11
x
2FeS
2
→ 2Fe
+3
+ 4S
+4
+ 22e
S
+6
+ 2e → S
+4
2FeS
2
+ 11H
2
SO
4
(đ, nóng ) → Fe
2
(SO
4
)
3
+ 15SO
2
↑ + 11H
2
O
Ví dụ 2:
FeS
2
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
↑ + H
2
SO
4
+ H
2
O
1x
15
x
FeS
2
→ Fe
+3
+ 2S
+6
+ 15e
N
+5
+ 1e → N
+4
FeS
2
+ 18HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ 15NO
2
↑ + 2H
2
SO
4
+ 7H
2
O
Ví dụ 3:
KI +KClO
3
+ H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ I
2
+ KCl + H
2
O
3
x
1
x
2I
-
→ I
2
+ 2e
Cl
+5
+ 6e → Cl
-
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 11
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
6KI + KClO
3
+ 3H
2
SO
4
→ 3K
2
SO
4
+ 3I
2
+ KCl + 3H
2
O
Bài tập vận dụng:
1- Cu
2
S + HNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ CuSO
4
+ NO + H
2
O
3Cu
2
S + 22HNO
3
→ 6Cu(NO
3
)
2
+ 3CuSO
4
+ 10NO + 8H
2
O
2- CuS + H
2
SO
4
→ CuSO
4
+ SO
2
+ H
2
O
CuS + 4H
2
SO
4
→ CuSO
4
+ 4SO
2
↑ + 4H
2
O
3- Cu
2
S + HNO
3 loãng
→ Cu(NO
3
)
2
+ CuSO
4
+ NO + H
2
O
3Cu
2
S + 16HNO
3
lãng
→3Cu(NO
3
)
2
+ 3CuSO
4
+ 10NO + 8H
2
O
4- FeS
2
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ H
2
SO
4
+ NO
2
↑ + H
2
O
FeS
2
+ 18HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ 2H
2
SO
4
+ 15NO
2
↑ + 7H
2
O
5- FeS
2
+ O
2
→ Fe
2
O
3
+ SO
2
↑
4FeS
2
+ 11O
2
→ 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
↑
6- FeS
2
+ HNO
3
+ HCl → FeCl
3
+ H
2
SO
4
+ NO + H
2
O
2 1 5 6 2
2
3 3 2 4 2
FeS 5H NO 3HCl FeCl 2H SO 5NO 2H O
+ − + + +
+ + → + + +
7- FeSO
4
+ HNO
3
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
3FeSO
4
+ 4HNO
3
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
8- CuFeS
2
+ HNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
↑ + H
2
SO
4
+ H
2
O
CuFeS
2
+ 22HNO
3
→Cu(NO
3
)
2
+ Fe(NO
3
)
3
+ 17NO
2
+ 2H
2
SO
4
+ 9H
2
O
9- FeS + H
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
2 FeS + 10 H
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 9 SO
2
+ 10 H
2
O
10- FeS + HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ H
2
SO
4
+ 3NO + 2H
2
O
FeS + 6HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ H
2
SO
4
+ 3NO + 2H
2
O
11- Al + HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ N
2
+ N
2
O + H
2
O
( 2 : 3 )
44Al + 162HNO
3
→ 44Al(NO
3
)
3
+ 6N
2
+ 9N
2
O + H
2
O
12- Al + HNO
3
Al(NO
3
)
3
+ NO
2
+ NO + H
2
O
22Al + 106HNO
3
22Al(NO
3
)
3
+ 27NO
2
+ 13NO + 53H
2
O
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 12
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
13- P + NH
4
ClO
4
→ H
3
PO
4
+ N
2
+ Cl
2
+ H
2
O
8P + 10NH
4
ClO
4
→ 8H
3
PO
4
+ 5N
2
+ 5Cl
2
+ 8H
2
O
14- As
2
S
3
+ KClO
4
→ H
3
AsO
4
+ H
2
SO
4
+ KCl
2As
2
S
3
+ 7KClO
4
+ 12H
2
O → 4H
3
AsO
4
+ 6H
2
SO
4
+ 7KCl
15- KNO
3
+ FeS → KNO
2
+ Fe
2
O
3
+ SO
3
9KNO
3
+ 2FeS → 9KNO
2
+ Fe
2
O
3
+ 2SO
3
16- RCH
2
OH + KMnO
4
→ RCHO + MnO
2
+ KOH + H
2
O
3RCH
2
OH + 2KMnO
4
→ 3RCHO + 2MnO
2
+ 2KOH + 2H
2
O
17- C
3
H
6
+ KMnO
4
+ H
2
O → C
3
H
8
O
2
+ MnO
2
+ KOH
3C
3
H
6
+2 KMnO
4
+ 4H
2
O → 3C
3
H
8
O
2
+ 2MnO
2
+ 2KOH
18- C
3
H
4
+ KMnO
4
+ KOH → C
2
H
3
O
2
K + MnO
2
+ K
2
CO
3
+ H
2
O
3C
3
H
4
+ 8KMnO
4
+ KOH → 3C
2
H
3
O
2
K + 8MnO
2
+ 3K
2
CO
3
+ 2H
2
O
19- KMnO
4
+ HCl KCl + MnCl
2
+ H
2
O
2KMnO
4
+ 16HCl 2KCl + 2MnCl
2
+ 8H
2
O
20- Fe
3
O
4
+ HNO
3
Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3
9Fe(NO
3
)
3
+ NO + 14H
2
O
21- NO
2
+ NaOH NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
2NO
2
+ 2NaOH NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
22- FeSO
4
+ KMnO
4
+ KH
2
SO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
10FeSO
4
+ 2KMnO
4
+ 16KH
2
SO
4
5Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2MnSO
4
+ 9K
2
SO
4
+ 8H
2
O
2- Phản ứng có hệ số cân bằng bằng chữ
Ví dụ 1:
+2y/x +5 +3 +2
FexOy + HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
3
x
(3x-2y)x
+2y/x +3
xFe → xFe + (3x-2y)e
N
+5
+3e → N
+2
3FexOy + (12x-2y)HNO
3
→ 3xFe(NO
3
)
3
+ (3x-2y)NO + (6x-y)H
2
O
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 13
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
Ví dụ 2:
+2y/x +5 +n +1
MxOy + HNO
3
→ M(NO
3
)n + N
2
O + H
2
O
8x
(nx-2y)x
+2y/x +n
xM → xM + (nx-2y)e
+1
N
+5
+ 8e → N
2
O
8MxOy + (10nx-4y)HNO
3
→8xM(NO
3
)n + (nx-2y)N
2
O + (5nx-
2y)H
2
O
Ví dụ 3:
.
3 3 2
( )
n x y
M HNO M NO N O H O
+ → + +
5x – 2y) ×
0 n
M M ne
+
→ +
n ×
2 /
5
(5 2 )
y x
x
x N x y e N
+
+
+ − →
3 3 2
(5 2 ) (6 2 ) (5 2 ) ( ) (3 )
n x y
x y M nx ny HNO x y M NO nN O nx ny H O
− + − → − + + −
Ví dụ 4:
3 3 4 3 2
( )
n
M HNO M NO NH NO H O
+ → + +
8 ×
0 n
M M ne
+
→ +
ne ×
5 3
8N e N
+ −
+ →
3 3 4 3 2
8 10 8 ( ) 3
n
M nHNO M NO nNH NO nH O
+ → + +
• Bài tập vận dụng:
1- FeO + HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ N
x
O
y
+ H
2
O
3 3 3 2
(5 2 ) (16 6 ) (5 2 ) ( ) (8 3 )
x y
x y FeO x y HNO x y Fe NO N O x y H O
− + − → − + + −
2-
2 3 2 3n m
Fe O Al Fe O Al O
+ → +
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 14
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
2 3 2 3
3 (6 4 ) 6 (3 2 )
n m
nFe O n m Al Fe O n m Al O
+ − → + −
+8/3 +5 +3 +2y/x
3- Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NxOy + H
2
O
(5x-2y)Fe
3
O
4
+ (46x-18y)HNO
3
→ 15x-6y)Fe(NO
3
)
3
+ NxOy + (23x-9y)H
2
O
4- CnH
2
n + 1OH + K
2
Cr
2
O
7
+H
2
SO
4
→ CH
3
COOH + CO
2
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+
H
2
O
(Cho biết số mol CH
3
COOH và CO
2
tạo ra bằng nhau)
Kết quả :
9 CnH
2
n + 1OH + 5n K
2
Cr
2
O
7
+ 20n H
2
SO
4
→ 3n CH
3
COOH + 3n CO
2
+ 5n Cr
2
(SO
4
)
3
+ 5n K
2
SO
4
+ (23n +9) H
2
O
5-
3 3 3 2
( )
n m
Fe O HNO Fe NO NO H O+ → + +
3 3 3 2
3 (12 2 ) 3 ( ) (3 2 ) (6 )
n m
Fe O n m HNO nFe NO n m NO n m H O+ − → + − + −
6- Fe
x
O
y
+ H
2
SO
4
(đ,n) → Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
2Fe
x
O
y
+ (6x-2y)H
2
SO
4
(đ,n) → xFe
2
(SO
4
)
3
+ (3x-2y)SO
2
+ (6x-2y)H
2
O
7- M
x
O
y
+ HNO
3
→ M(NO
3
)
n
+ NO +H
2
O
3M
x
O
y
+ (4xn-2y)HNO
3
→ 3xM(NO
3
)
n
+ (nx-2y)NO +(2xn-y)H
2
O
8- FeO + HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ N
x
O
y
+ H
2
O
(5x–2y)FeO + (16x–6y)HNO
3
→ (5x-2y)Fe(NO
3
)
3
+ N
x
O
y
+ (8x-3y)H
2
O
II- CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ION -
ELECTRON:
Ví dụ 1:
a.
2 2 2
3 4 4 2
SO MnO H SO Mn H O
− − + − +
+ + → + +
5×
2 2
3 4 2
2 2SO OH SO H O e
− − −
+ → + +
2×
2
4 2
8 5 4MnO H e Mn H O
− + +
+ + → +
2 2 2
3 4 4 2
5 2 6 2 5 3SO MnO H Mn SO H O
− − + + −
+ + → + +
b.
2
2 2 2
CrO H I I Cr H O
− + − +
+ + → + +
2×
2
2 2
4 1 2CrO H e Cr H O
− + +
+ + → +
1×
2
2 2I I e
−
→ +
2
2 2 2
2 8 2 2 4CrO H I I Cr H O
− + − +
+ + → + +
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 15
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
c. IO
3
-
+ I
-
+ H
+
→ I
2
+ H
2
O
1× 2IO
3
-
+ 10e +12H
+
→ I
2
+ 6H
2
O
5x 2I
-
→ I
2
+ 2e
2IO
3
-
+ 10I
-
+ 12H
+
→ 6I
2
+ 6H
2
O
d. As
2
S
3
+ HNO
3
+ H
2
O → AsO
4
3−
+ SO
4
2−
+ NO↑
28× NO
3
-
+ 3e + 4H
+
→ NO + 2H
2
O
3x As
2
S
3
+ 20 H
2
O → 2 AsO
4
3−
+ 3 SO
4
2−
+ 40H
+
As
2
S
3
+ 28NO
3
-
+ H
2
O → 6AsO
4
3−
+ 9SO
4
2−
+ 28NO↑ + 8H
+
1)
2 2 4 2 4 3 4 2 4 2
5 4 6 5 OO 4 2 6CH CH KMnO H SO CH C H MnSO K SO H O= + + → − + + +
2
2 4 4 3 2
5 4 12 5 OO 4 6C H MnO H CH C H Mn H O
− + +
+ + → + +
2)
2
3 2 2 4 3 2 2
CH CH CH OH MnO CH CH CHO Mn H O
− +
+ → + +
2
3 2 2 4 3 2 2
5 2 6 5 2 8CH CH CH OH MnO H CH CH CHO Mn H O
− + +
+ + → + +
3)
2 2 4 2 4 3 4 2 4 2
5 4 6 5 OO 4 2 6CH CH KMnO H SO CH C H MnSO K SO H O= + + → − + + +
2
2 4 4 3 2
5 4 12 5 OO 4 6C H MnO H CH C H Mn H O
− + +
+ + → + +
4) Al + NO
3
-
+ OH
-
+ H
2
O → AlO
2
-
+ NH
3
8Al + 3NO
3
-
+ 4OH
-
+ 6H
2
O → 8AlO
2
-
+ 3NH
3
5) Cu
2
S + NO
3
-
+ H
+
→ Cu
2+
+ NO
2
+ SO
4
2-
+ 6H
2
O
Cu
2
S + 10NO
3
-
+ 12H
+
→ 2Cu
2
+
+ 10NO
2
+ SO
4
2-
+ 6H
2
O
6) MnO
4
-
+ SO
3
2-
+ H
+
→ Mn
2+
+ SO
4
2-
+H
2
O
MnO
4
-
+ SO
3
2-
+ 6H
+
→ 2Mn
2+
+ 4SO
4
2-
+3H
2
O
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 16
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
CHỦ ĐỀ 2: MỘT SỐ BÀI TOÁN ỨNG DỤNG
Dạng 1: Kim loại, oxit tác dụng axit
Ví dụ:
Hòa tan 22,064g hỗn hợp X gồm Al, Zn bằng dịch HNO
3
dư thu được 3,136 lít
hỗn hợp khí Y gồm NO và N
2
O (đktc) với số mol bằng nhau. Tính phần trăm
hỗn hợp X.
Bài giải
nN
2
O = nNO = = 0,07 ( mol )
* Quá trình oxi hóa:
Al → Al
+3
+ 3e
x → 3x
Zn → Zn
+2
+ 2e
y → 2y
* Quá trình khử
NO
3
-
+ 4H
+
+ 3e → NO + 2H
2
O
0,21 0,07
2NO
3
-
+ 10H
+
+ 8e → N
2
O + 5H
2
O
0,56 0,07
Theo nguyên tắc bảo toàn electron và giả thiết, ta có:
3x + 2y = 0,77 (1)
27x + 65y = 22,064 (2)
Từ (1) và (2) x = 0,042; y = 0,322
→ %Al = .100% = 5,14% và %Zn = 100-5,14 = 94,86%
1) Hòa tan hoàn toàn 7,6 gam Cu vào 200ml dung dịch gồm HNO
3
0,6M và H
2
SO
4
0,5M thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch. Cô cạn cẩn thận
dung dịch thu được a (gam) muối khan. Tìm a.
(Đáp án: a = 19,68 gam)
2) Hòa tan hoàn toàn 30,4 gam hỗn hợp Cu, Cu
2
S, CuS, S vào dung dịch HNO
3
dư
thoát ra 20,16 lít khí NO ( đktc) là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch Y.
Thêm Ba(OH)
2
vào Y thu m gam kết tủa. Tính m.
(Đáp án: m = 29,4 gam)
3) Hòa tan hoàn 12 gam Fe và CU (tỉ lệ 1:1) và dung dịch HNO
3
thu được V (lit) khí
X (đktc) gồm NO và NO
2
là sản phẩm khử duy nhất, dung dịch Y gồm 2 muối và
axit dư. Tỉ khối của X so với hiđro là 19. Hỏi thể tích khí thu được (V) là bao
nhiêu?
(Đáp án: V = 5,6 lít)
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 17
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
4) Cho m (gam) một kim loại thuộc chu kì 3 nhóm IIA và dung dịch HNO
3
thấy có
112ml (đktc) hỗn hợp khí A gồm N
2
, NO và N
2
O (sản phẩm khử duy nhất) thoát
ra với tỉ lệ mỗi khí lần lượt là 2 : 1 : 2. Xác định m.
(Đáp án: m = 35,1 gam)
5) Hòa tan hoàn toàn 16,2 gam kim loại M (hóa trị n) vào dung dịch HNO
3
thì thoát
ra 5,6 lít hỗn hợp khí A bao gồm NO và N
2
(sản phẩm khử duy nhất). Cho biết
khối lượng A là 7,2 gam . Xác định M.
(Đáp án: M là nhôm Al)
6) Cho a (gam) đồng vào dung dịch HNO
3
thu được 11,2 lít No và NO
2
(sản phẩm
khử duy nhất). Tỉ khối của hỗn hợp khí so với hiđro là 16,6. Tìm a.
(Đáp án: a = 22,4 gam)
7) Để m (gam) phoi bào sắt ngoài không khí, sau 1 thời gian được hỗn hợp rắn 12
gam gồm 3 oxit. Cho lượng rắn này tan hoàn toàn trong HNO
3
loãng giải phóng
2,24 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm m và khối lượng muối sắt
thu được.
(Đáp án: m = 10,08 gam; m
muối Fe thu được
= 43,56 gam)
8) Cho 9,94 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu vào HNO
3
loãng dư thu được 3,586 lít
NO (sản phẩm khử duy nhất) (đktc). Tính tổng khối lượng muối khan.
(Đáp án: m = 39,7 gam)
9) Để x (gam) sắt trong không khí. Sau 1 thời gian thu được 104,8 gam hỗn hợp A
(Fe, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
). Cho A tác dụng với dung dịch HNO
3
dư giải thoát
12,096 lít (đktc) khí NO và NO
2
. Tỉ khối của hỗn hợp khí so với He là 10,167.
Tìm x.
(Đáp án: x = 78,4 gam)
10) Cho m 9(gam) Fe
x
O
y
tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng thu được khí A và
dung dịch B. Dẫn khí A qua dung dịch xút (dư) rồi cô cạn dung dịch, đem cân
thấy có 12,8 gam muối khan. Mặt khác cô cạn dung dịch B thu được 120 gam
muối khan. Tìm công thức Fe
x
O
y
.
(Đáp án: Fe
3
O
4
)
11) Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi phản ứng vừa hết với hỗn hợp gồm 4,8 gam Mg và
8,1 gam Al tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối clorua và oxit của 2 kim loại.
Phần trăm thể tích của oxi và clo trong hỗn hợp A lần lượt là bao nhiêu?
(Đáp án: 26,5% và 73,5%)
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 18
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
12) Cho 5 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn, Fe tác dụng với lượng dư dung dịch HCl
thu được 2,24 lít khí (đktc). Mặ khác 10 gam X tác dụng với kh1i clo dư thu được
25,052 gam hỗn hợp muối. Phần trăm khối lượng Fe trong X là bao nhiêu?
(Đáp án: 13,44%)
13) Hòa tan hàon toàn 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO trong lượng vừa đủ dung dịch
HNO
3
thấy thoát ra 0,896 lít kh1i X (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y
thu được 46 gam muối khan. Tìm khí X.
(Đáp án: khí X là N
2
. Gợi ý: còn NH
4
NO
3
)
14) Hòa tan 8,9 gam Mg và Zn trong dung dịch vừa đủ 500 ml HNO
3
1M thu được
1,008 lít N
2
O duy nhất và dung dịch X có m (gam) muối. Tìm m.
(Đáp án: m = 34,1 gam)
15) Cho 40 gam hỗn hợp gồm Ag, Au, Cu, Fe, Zn tác dụng với O
2
ở nhiệt độ cao thu
được hỗn hợp rắn X. Cho lượng hỗn hợp X tác dụng với 700ml dung
dịch HCl 1M ( vừa đủ) không có khí H
2
bay ra và được dung dịch Y. Cô cạn
dung dịch Y thu được m gam muối khan. Hỏi m có giá trị bao nhiêu?
(Đáp án: m = 43,35 gam)
16) Hòa tan hết một lượng S và 0,01 mol Cu
2
S trong dung dịch HNO
3
đặc nóng, sau
phản ứng hàn toàn dung dịch thu được chỉ chứa 1 cất tan duy nhất và sản phẩn
khử là khí NO
2
duy nhất. Hấp thụ hết NO
2
này trong 200ml dung dịch NaOH 1M
rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì được m (gam) chất rắn khan. Giá trị của m
là bao nhiêu?
(Đáp án: m = 13,92 gam)
17) Đun nóng 28g bột sắt trong không khí sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn A gồm
FeO Fe
2
O
3
Fe
3
O
4
và Fe. Hòa tan A trong lượng dư dung dịch HNO
3
đun nóng, thu được
dung dich B và 2,24l khí NO duy nhất (đktc).
a)Tính a?
b)Cô bớt dung dịch B rồi làm lanh đến gần 0
0
C thu được 140g tinh thể
hyđrat với hiệu suất kết tinh là 80%. Xác định công thức phân tử của tinh thể
hyđrat?
ĐS: a) a=37,6g ; b) Fe(NO
3
)
2
.6H
2
O
18) Hòa tan hỗn hợp A gồm 11,2g kim loại M và 69,6g oxit M
x
O
y
trong lượng dư
dung dịch HCl thu được 4,48l H
2
. Mặt khác nếu hòa tan hỗn hợp A ở trên trong
lượng dư dung dịch HNO
3
thì thu được 6,72 lít NO duy nhất biết các thể tích khí
đo ở đktc. Xác định kim loại M và oxit M
x
O
y
.
ĐS: Fe
3
O
4
19) Cho 220ml dung dịch HNO
3
tác dụng với 5g hỗn hợp Zn và Al thu được 896ml
hỗn hợp khí X gồm NO và N
2
O. Sau khi kết thúc phảnứngđem lọc thu được
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 19
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
2,013g kim loại. Biết tỉ khối hơi của X so với H
2
là 16,7. Hỏi sau khi cô cạn cẩn
thận dung dịch sau phản ứng thì thu được bao nhiêu gam muối khan? Tính C
M
dung dịch HNO
3
đã dùng?
ĐS: 13,527g và 1M
20) Hòa tan 12,72g hỗn hợp A gồm Cu,CuO,Cu(NO
3
)
2
vừa đủ trong 240ml dung
dịch HNO
3
1M thu được 224ml khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch B. Cho 2,7g
bột Al vào dung dịch B cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được kim loại và
dung dịch D. Cho 200ml dung dịch NaOH vào dung dịch D, lọc kết tủa thu được
nung đến khối lượng không đổi nhạn dược 3,06g chất rắn.
a)Tính % khối lượng hỗn hợp A?
b)Tính C
M
dung dich NaOH đã dùng?
ĐS: a)%Cu = 7,56%, CuO =62,89%, Cu(NO
3
)
2
= 29,55% b) TH1: C
M
=1,5M, TH2: C
M
=0,9M
21) Đun nóng 53,4g hỗn hợp A gồm Fe và Cu trong không khí thu được 72,6g hỗn
hợp rắn B gồm CuO, FeO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
.
a)Để hòa tan hết chất rắn B cần dùng ít nhất bao nhiêu ml dung dịch hỗn hợp
hai axit gồm HCl 2M và H
2
SO
4
1M?
b)Cô cạn cẩn thận dung dịch sau hòa tan thu được bao nhiêu gam hỗn hợp muối
khan?
ĐS: a) 0,6 lít, b) 153,6g
22) Cho 17,43g hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hóa trị không đổi n) với số mol
bằng nhau tác dụng hết với lượng vừa đủ 410ml dung dịch HNO
3
loãng đun nóng
thu được dung dịch B và 7,168 lít hổn hợp khí X gồm NO và N
2
O (đktc) có tổng
khối lượng là 10,44g. Cô cạn cẩn thận dung dịch B thu được mg muối khan.
a)Xác định kim loại M?
b)Tính C
M
dung dịch HNO
3
và m ?
ĐS: a)Fe, b) C
M
= 4M; m=95,55g
23) Cho 14,93g hỗn hợp bột A gồm Al,Zn tác dung với Vml dung dịch HNO
3
2M
thu được dung dịch X và 3,583 lít (đktc) khí B gồm NO, N
2
O và còn lại 3,25g
kim loại không tan. Biết tỉ khối hơi của B so với H
2
là 18,5
a)Khi cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan
b)Tính V
ĐS: a) m
muối khan
= 66,25g, b) V= 0,56 lít
Dạng 2: Phản ứng nhiệt nhôm
1.Cho hh A có khối lượng m gam, gồm bột Al và oxit sắt FexOy. Tiến hành
Phản ứng nhiệt nhôm hh A trong đk không có không khí, được hh B. Nghiền
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 20
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
Nhỏ B, trộn đều chia 2 phần. Phần 1 có khối lượng 14,49 gam được hoà tan
Hết trong dd HNO
3
đun nóng, được dd C và 3,696 lít khí NO duy nhất (đktc).
Cho phần 2 tác dụng với lượng dư dd NaOH thấy giải phóng 0,336 lít khí H
2
(đktc) và còn lại 2,52 gam chất rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2. xác định công thức sắt ôxít và tính giá trị m?
Giải
1. Phản ứng nhiệt nhôm:
2yAl + 3FexOy
→
t°
yAl
2
O
3
+ 3xFe (1)
Hỗn hợp thu được sau phản ứng
1
tác dụng với NaOH cho H
2
, phản ứng lại
xảy ra hoàn toàn, chứng tỏ Al còn dư và FexOy tác dụng hết.
=> hỗn hợp sau phản ứng gồm: Al
2
O
3
, Fe vàAl dư
∙) phần 1 + dd HNO
3
đun nóng.
Al
2
O
3
+ 6HNO
3
→
t°
2Al(NO
3
)
3
+ 3H
2
O (2)
Fe + 4HNO
3
→
t°
Fe(NO
3
)
3
+ NO↑ + 2H
2
O (3)
Al (dư) + + 4HNO
3
→
t°
Al(NO
3
)
3
+ NO↑ + 2H
2
O (4)
phần 2 + dd NaOH dư.
Al
2
O
3
+ 2NaOH
→
t°
2NaAlO
2
+ H
2
O (5)
2Al + 2NaOH + 2H
2
O _ 2NaAlO
2
+ 3H
2
(6)
=> Fe không phản ứng nên khối lượng săt ở phần 2 là 2,52 gam.
2. Xác định FexOy và m?
Gọi n NO sinh ra do phần 1 tác dụng với HNO
3
là n
1
.
n NO sinh ra nếu cho phần 2 phản ứng với HNO
3
là n
2
.
Khối lượng phần 1 là m
1
, khối lượng phần 2 là m
2
.
- ở phần 2:
Theo (6): n Al = 2/3 n H
2
= 2/3.
0
,336:22,4) = 0,01 mol
n Fe = 2,52 : 56 = 0,045 mol
- ở phần 1:
theo (3) và (4): n
1
= n Fe(P
1
) + nAl (P
1
) = 3,696;22,4 = 0,165 mol
nếu cho phần 2 tác dụng với dd HNO
3
như phần 1 thì số mol NO thu được sẽ
là:
n
2
= nFe (P
2
) +nAl (P
2
) = 0,045 + 0,01 = 0,055 mol
Vì p
1
và p
2
có cùng thành phần (Al
2
O
3
, Fe và Al) nên:
m
1
:m
2
= n
1
:n
2
=> m
2
= m
1
.(n
1
:n
2
) = 14,49. 0,055:0,165) = 4,83 gam.
Do đó: mAl
2
O
3
(p
2
) = 4,83 – 0,01.27 + 0,045.56) = 2,04 gam.
=> nAl
2
O
3
= 2,04 : 102 = 0,02 mol
Theo 1: nFe: nAl
2
O
3
= 3x : y = 0,045 : 0,02
=> x : y = 3 : 4
=> Fe
3
O
4
Khối lượng hh A là m = m
1
+ m
2
= 19,32 gam.
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 21
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
2. Nhiệt nhôm hh A gồm Al và oxít sắt. Sau phản ứng thu được 92,35g chất rắn
C. Hoà tan C bằng dd NaOh dư thấy có 8,4lít khí thoát ra ra đktc và càn lại phần
không tan D. Hoà tan 1/4 lượng chất D bằng H
2
SO
4
đặc, nóng thấy tiêu tốn hết
60g axit 98%. Giả sử chỉ tạo thành muối Fe
2
(SO
4
)
3
; H=100% thì
Khối lượng cña Al
2
O
3
à bao nhiêu vầ công thức của oxit sắt.
Giải:
2yAl + 3FexOy
→
t°
yAl
2
O
3
+ 3xFe
a mol ay:3 ax
Al
2
O
3
+ 2NaOH → 2NaAlO
2
+ H
2
O
Al + NaOH + H
2
O → NaAlO
2
+ 3/2H
2
b mol 3/2b
=> 3/2b = 0,375
=> b = 0,25 mol
Khối lượng phản ứng:
2Fe + 6H
2
SO
4
_ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ H
2
O
=> n Fe trong D = 4. 0,2 = 0,8 = ax
m Al
2
O
3
= 102. (ya : 3) = 92,35 – 56. 0,8 – 27. 0,25 = 40,8g
=> x : y = xa : ya = 0,8 : 1,2 = 2 : 3
=> Fe
2
O
3
.
Câu 1 : Sau khi thực hiện phản ứng nhiệt nhơm hỗn hợp A gồm Al và FexOy
thu được 92,35 gam chất rắn C . Hồ tan C bằng NaOH dư thấy có 8,4 lít khí
bay ra đktc và cịn lại phần khơng tan D .Nếu hồ tan hết D cân 240 gam
dung dịch H
2
SO
4
98% phản ứng chỉ tạo thành Fe(III).phản ứng xảy ra 100%
Tính khối lượng Al
2
O
3
tạo thành và xác định cơng thức của oxit Fe.
Câu 2: Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp Al và Fe
2
O
3
không có
không khí .Chia hỗn hợp sau phản ứng đã trộn đều thành hai phần không
bằng nhau. Phần I tác dụng với NaOH dư thu được 1,68 lít khí đktc .Phần II
tác dụng vừa đủ với 1,95 lít dung dịch HCl 1M thốt ra 11,76 lít khí đktc
.Hiệu suất các phản ứng 100% .Tính khối lượng Fe tạo thành trong phản ứng
Nhiệt nhơm .
Câu 3: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam Fe
3
O
4
rồi tiến hành phản ứng
Nhiệt nhôm .Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử oxit Fe thành Fe kim loại .Hòa
tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch H
2
SO
4
20%
(d=1,15) thì thu được 10,752 lít H
2
đktc .Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt
nhôm và thể tích tối thiểu dung dịch H
2
SO
4
cần dùng .
Câu 4: Trộn 10,44 gam Fe
3
O
4
với 4,05 gam bột nhôm rồi tiến hành phản
ứng nhiệt nhôm (khơng có không khí) sau khi kết thúc thí nghiệm lấy chất
rắn thu được cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy thóat ra 1,68 lít khí
đktc .
Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 22
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
Câu 5: Nung m gam hỗn hợp A gồm bột Al và Fe
3
O
4
sau một thời gian thu
được chất rắn B .Để hòa tan hết B cần V ml dung dịch H
2
SO
4
0,7M loãng
.Sau phản ứng thu được dung dịch C và 9,846 lít khí 27
o
C;1,5atm).Cho
NaOH dư vào C được kết tủa D .Nung D trong chân khơng đến khối lượng
khơng đổi thu được 44 gam chất rắn E .Khử hồn tồn E bằng H
2
dư thu
được 11,7 gam nước .
1.Tính % khơi lượng các chất trong B.
2.Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và thể tích V
Câu 6: Cho hỗn hợp A khối lượng m gam bột Al và FexOy. Tiến hành phản
ứng nhiệt nhôm hỗn hợp A trong điều kiện không có oxi được hỗn hợp B
.Nghiền nhỏ và trộn đều rồi chia làm hai phần .Phần I có khối lượng 14,49
gam được hòa tan hêt trong dung dịch HNO
3
đun nóng được dung dịch C và
3,696 lít khí NO đktc .
Cho phần II tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng thấy thoát ra
0,336 lít khí đktc và cịn lại 2,52 gam chất rắn không tan ,các phản ứng xảy
ra hoàn toàn.
1.Viêt phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra .
2.Xác định công thức của oxit sắt .
Câu 7 Cho hỗn hợp gồm Al và Fe
2
O
3
nung trong 1 bình kín khơng có
không khí. phản ứng xong thu được hỗn hợp B chia làm 2 phần
P
1
tác dụng 100ml dd NaOH 1M thu được chất D không tan
P
2
tác dụng vừa hết 1.12 lít dung dịch HCl 1M thấy thoát ra 2.4 l khí H
2
19
O
C 2atm
tìm khối lượng D và % D trong hỗn hợp ban đầu
Câu 8: Thực hiện phản ứng nhiệt nhơm với Fe
2
O
3
trong mơi trường khơng
cĩ khơng khí. Trộn đều hỗn hợp sau phản ứng rồi chia làm 2 phần . Phần II
nhiều hơn phân I 0,59g . Cho mỗi phần tác dụng với dung dịch NaOH, thu
được 40.32 lít và 60,48 l H
2
(đktc).H=100%
a) Tính khối lượng mỗi phần
b) Tính khối lượng mỗi chất sau khi phản ứng nhiệt phân.
Câu 9: Hỗn hợp X gồm Al và Fe
2
O
3
. Lấy 85,6gam X đem nung nóng để
Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm, sau một thời gian thu được m gam chất rắn
Y. Chia Y làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Hòa tan trong dung dịch NaOH dư thấy thoát ra 3,36lít khí (đktc)
và còịn lại m gam chất không tan.
- Phân 2: Hịa tan hêt trong dung dịch HCl thấy thoát ra 10,08 lít khí (đktc).
Tính % khối lượng Fe trong Y
Câu 10: Trộn 5,4 g bột Al với 17,4 g bột Fe
3
O
4
rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm.
Giả sử chỉ xảy ra phản ứng Fe
3
O
4
thành Fe. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chất
rắn sau phản ứng bằng dung dịch H
2
SO
4
loãng thì thu được 5,376 (l) H
2
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 23
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
(đktc). Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt nhôm?
Dạng 3: Kim loại tác dụng với muối
Ví dụ 1: Nhúng một thanh kim loại M hóa trị II nặng m gam vào dung dịch
Fe(NO
3
)
2
thì khối lượng thanh kim loại giảm 6 % so với ban đầu. Nếu nhúng
thanh kim loại trên vào dung dịch AgNO
3
thì khối lượng thanh kim loại tăng 25
% so với ban đầu. Biết độ giảm số mol của Fe(NO
3
)
2
gấp đôi độ giảm số mol của
AgNO
3
và kim loại kết tủa bám hết lên thanh kim loại M. Xác định kim loại M.
Hướng dẫn: Gọi nFe
2+
pư
= 2x mol → nAg
+
pư
= x mol
M + Fe
2+
→ M
2+
+ Fe
2x ← 2x → 2x
→ ∆m↓ = 2x.(M – 56) → %m
Kl
giảm = (1)
M + 2Ag
+
→ M
2+
+ 2Ag
0,5x ← x → x
→ ∆m↑ = 0,5x.(216 – M) → %m
Kl
tăng = (2)
- Từ (1) ; (2) → → M = 65 → Zn
Ví dụ 2: Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350
ml dung dịch AgNO
3
2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam
chất rắn. Giá trị của m là bao nhiêu?
Hướng dẫn: nFe = 0,15 mol ; nCu = 0,1 ; nAg+ = 0,7 mol
Fe + 2Ag
+
→ Fe
2+
+ 2Ag (1)
0,15→ 0,3 0,15 0,3
Cu + 2Ag
+
→ Cu
2+
+ 2Ag
0,1 → 0,2 0,2
Fe
2+
+ Ag
+
→ Fe
3+
+ Ag (3)
0,15 → 0,15 0,15
Từ (1) ; (2) → m = (0,3 + 0,2 + 0,15).108 = 70,2 gam
Bài 1: Cho 2,144h hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với 0,2 lít dung dịch
AgNO
3
chưa rõ nồng độ. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 7,168g chất
rắn C, dung dịch B.
Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kêý tủa nung đến khối
lượng không đổi thu được 2,56g chất rắn
a) Tính % khối lượng các kim loại trong A
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 24
Trường THPT Chuyên Lý Tự Trọng 10A4
Phản ứng oxi hóa – khử
b) Tính nồng độ mol của dung dịch AgNO
3
(Đề tuyển sinh và trường THPT chuyên Lý Tự trọng năm 2010-2011)
Đáp án: a) %m
Cu
= 47,76%; %m
Fe
= 52,24%
b) 0,32M
Bài 2: Nhúng một thanh sắt và một thanh kẽm vào cùng một cốc chưa 500ml
dung dịch CuSO
4
. Sau một thời gian lấy 2 thanh kim loại ra khỏi cốc thì mỗi
thanh có thêm Cu bám vào, khối lượng dung dịch trong cốc bị giảm đi 0,22g.
Trong dung dịch sau phản ứng, nồng độ mol của ZnSO
4
gấp 2,5 lần nồng độ mol
của FeSO
4
. Thêm dung dịch NaOH dư vào cốc, lọc kết tủa nung ngoài không khí
đến khối lượng không đổi, thu được 14,5g chất rắn. Tính số gam Cu bám trên mỗi
thanh kim loại và nồng độ mol của dung dịch CuSO
4
ban đầu.
Đáp số: C
M
= 0,5225 M
m
Cu
= 11,3g
Bài 3: Cho 80g bột Cu vào 200ml dung dịch AgNO
3
, sau một thời gian phản
ứng, đem lọc dung dịch A, và 95,2g chất rắn B. Cho tiếp 80g bột Pb vào dung
dịch A, phản ứng xong đem lọc thì tách được dung dịch D chỉ chứa một muối duy
nhất và 67,05g chất rắn E. Cho 40g bột kim loại R (hóa trị II) vào 1/10 dung dịch
D. Sau khi phản ứng hoàn toàn đem lọc thì tách được 44,575g chất rắn F. Tính
C
M
của dung dịch AgNO
3
, và xác định kim loại R.
(đề thi Học sinh giỏi lớp 9 tỉnh Khánh Hòa năm 04-05)
Đáp số: C
M
= 2,5M
R=24 (Mg)
Bài 4: Cho a(g) bột kim loại M có hóa trị không đổi vào 500ml dung dịch hỗn
hợp gồm Cu(NO3)2 và AgNO3 cùng nồng độ mol là 0,4M. Sau khi các phản ứng
xảy ra hoàn toàn, ta lọc được (a + 2,72)g chất rắn A, gồm 3 kim loại và 1 dung
dịch chỉ chứa 1 muối tan. Hãy xác định kim loại M và số mol muối tạo ra trong
dung dịch.
(Tuyển sinh lớp 10 PTNK ĐHQG Hà Nội, 1996-1997)
Đáp số: M= 24 (Mg)
n
Mg(NO3)2
= 0,3 mol
Bài 5: Cho 0,51g hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 100ml dung dịch CuSO
4
. Sau khi
các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc, thu được 0,69g chất rắn B và dung dịch C.
Thêm dung dịch NaOH (dư) vào C, lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến
khối lượng không đổi thu được 0,45g chất rắn D.
a) Tìm nồng độ mol của dung dịch CuSO
4
b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A
c) V
SO2
khi hòa tan B trong H
2
SO
4
đặc, nóng, dư.
(Tuyển sinh 10 chuyên Hóa ĐHQG- Hà Nội)
Đáp số: a) C
M
= 0,075M
b) %m
Mg
= 17,65% %m
Fe
= 82,35%
c) 0,378l
GVHD: Cô Nguyễn Thị Anh Lương 25