SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
TRƯỜNG PT DÂN TỘC NỘI TRÚ TỈNH
Mã số:
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
RÈN LUYỆN MỘT SỐ KỸ NĂNG VỀ
PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
CHO HỌC SINH LỚP 10 BAN CƠ BẢN
Người thực hiện: NGUYỄN THỊ PHƯỢNG LIÊN
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục
- Phương pháp dạy học bộ môn:
- Lĩnh vực khác:
Có đính kèm:
Mô hình Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác
Năm học: 2013 – 2014
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: NGUYỄN THỊ PHƯỢNG LIÊN
2. Ngày, tháng, năm sinh: 19/12/1980
3. Giới tính: Nữ
4. Địa chỉ: Khu phố 2 thị trấn Trảng Bom huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai
5. Điện thoại: 0613868367 (CQ)/ 0613921319 (NR); ĐTDĐ: 0918356537
6. Fax: E-mail:
7. Chức vụ: Giáo viên – Tổ trưởng chuyên môn
8. Nhiệm vụ được giao: Giáo viên bộ môn Hóa học, tổ trưởng chuyên môn
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân
- Năm nhận bằng: 2002
- Chuyên ngành đào tạo: Hóa học
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm:
Số năm có kinh nghiệm: 12 năm
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây: 02
2
RÈN LUYỆN MỘT SỐ KỸ NĂNG VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
CHO HỌC SINH LỚP 10 BAN CƠ BẢN
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Kiến thức về phản ứng oxi hóa – khử là kiến thức cơ bản liên quan trực tiếp đến việc
tiếp thu các kiến thức về các nhóm nguyên tố vô cơ, các dãy đồng đẳng hữu cơ trong
chương trình Hóa học trung học phổ thông.
Trong phân phối chương trình của Bộ giáo dục và đào tạo, số tiết dành cho chương
Phản ứng oxi hóa – khử ở lớp 10 ban cơ bản lại rất ít đòi hỏi giáo viên phải hết sức nỗ lực
trong việc truyền đạt kiến thức cơ bản này cho học sinh để làm sao học sinh có thể nắm
vững và vận dụng thật tốt trong các bài tiếp theo.
Trong các môn học thì khả năng, trình độ nhận thức, ý thức học tập của học sinh đối
với bộ môn Hóa học nhìn chung còn nhiều hạn chế. Việc chưa nắm vững lý thuyết làm
ảnh hưởng đến việc hình thành và phát triển các kỹ năng thực hành do đó hiệu quả của quá
trình dạy học còn nhiều hạn chế.
Ngày nay, việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh bằng hình thức trắc
nghiệm khách quan cũng ít nhiều ảnh hưởng đến việc rèn luyện các kỹ năng về phản ứng
oxi hóa – khử cho học sinh.
Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã lựa chọn đề tài: “Rèn luyện một số kỹ năng về
phản ứng oxi hóa – khử cho học sinh lớp 10 ban cơ bản”.
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1. Phương pháp dạy học Hóa học ở trường THPT
1.1. Thuận lợi
- Đa số giáo viên đều đã chú trọng việc đổi mới phương pháp trong dạy học, tăng
cường sử dụng các phương tiện đồ dùng dạy học, biết ứng dụng công nghệ thông tin
trong dạy học.
- Thực tế cho thấy, bộ môn Hóa học những năm gần đây không những được chú
trọng về đổi mới phương pháp mà còn đổi mới về cách kiểm tra đánh giá. Hầu hết
học sinh đã quen thuộc với phương pháp kiểm tra trắc nghiệm, đây là phương pháp
đòi hỏi nhiều kỹ năng tính toán nhanh kết hợp với việc nắm vững kiến thức.
1.2. Khó khăn
- Theo phân phối chương trình của Bộ giáo dục, thời lượng dành cho việc truyền đạt
kiến thức của chương Phản ứng oxi hóa – khử ở lớp 10 ban cơ bản còn quá ít, đòi
hỏi học sinh phải nỗ lực nhiều trong việc tự học.
- Đa số học sinh tiếp thu bài còn chậm, ý thức học tập của các em chưa cao.
3
- Việc áp dụng hình thức trắc nghiệm khách quan trong kiểm tra đánh giá đã hạn chế
một số kỹ năng của học sinh về phản ứng oxi hóa – khử.
2. Việc rèn luyện kỹ năng trong quá trình dạy học
2.1. Khái niệm kỹ năng
Theo M.A. Đanhilop: “Kỹ năng là khả năng của con người biết sử dụng có
mục đích và sáng tạo những kiến thức của mình trong hoạt động lý thuyết cũng như
thực tiễn. Kỹ năng bao giờ cũng xuất phát từ kiến thức và dựa trên kiến thức, kỹ
năng chính là kiến thức trong hành động”.
2.2. Rèn luyện kỹ năng trong quá trình dạy học
Các kỹ năng cần rèn luyện cho học sinh lớp 10 ở chương Phản ứng oxi hóa –
khử bao gồm:
- Xác định số oxi hóa của các nguyên tố và dấu hiệu nhận biết phản ứng oxi hóa –
khử.
- Xác định chất khử, chất oxi hóa.
- Xác định các quá trình oxi hóa và quá trình khử.
- Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử chủ yếu bằng phương pháp thăng bằng electron.
- Dự đoán được sản phẩm phản ứng oxi hóa khử và bổ túc phản ứng.
III. TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP
1. Xác định số oxi hóa của các nguyên tố và dấu hiệu nhận biết phản ứng oxi
hóa – khử
1.1. Kiến thức cơ bản
a. Khái niệm về số oxi hóa
Số oxi hóa của một nguyên tố là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử
nếu giả định rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.
Chú ý: cách viết số oxi hóa: dấu đặt trước số (cách viết điện tích: dấu đặt sau số)
b. Các quy tắc xác định số oxi hóa
- Trong phân tử đơn chất, số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0.
Ví dụ:
0 0 0 0 0 0 0 0
2
2 2
, , , , , , , , Na Ca Cu Fe H O N S
- Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa bằng điện tích của ion. Trong ion đa nguyên
tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng điện tích của ion.
Ví dụ 1:
2 3 2 3
1 2 3 2 1 3
, , , , , , Na Ca Fe O Cl N
+ + + − − −
+ + + − − −
4
Ví dụ 2:
2
6 2 5 2 3 1
4
4 3
, , , S O N O N H
− − +
+ − + − − +
- Trong phân tử hợp chất, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng 0.
Ví dụ:
1 5 2 2 6 2
3 4
, , H N O Cu S O
+ + − + + −
- Trong hầu hết các hợp chất, hiđro luôn có số oxi hóa là +1 (trừ các hiđrua như
1 1
Na H
+ −
, …), oxi luôn có số oxi hóa là -2 (trừ hợp chất
2 1
2
O F
+ −
,
1 1
2
2
H O
+ −
, …).
c. Dấu hiệu nhận biết phản ứng oxi hóa – khử
Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển electron
từ chất này sang chất khác hay phản ứng oxi hóa khử là phản ứng có sự thay đổi số
oxi hóa của một nguyên tố.
Như vậy, dấu hiệu để nhận biết phản ứng oxi hóa – khử là có sự thay đổi số
oxi hóa của một nguyên tố.
1.2. Rèn luyện kỹ năng xác định số oxi hóa và nhận biết phản ứng oxi hóa – khử
- Cần nắm vững các quy tắc xác định số oxi hóa.
- Khi xác định số oxi hóa của các ion cần dựa vào điện tích của các ion.
+Điện tích của các cation:
Các cation kim loại có điện tích bằng hóa trị của nó trong hợp chất hoặc bằng số thứ
tự của nhóm (đối với các kim loại nhóm A).
Ví dụ: Số oxi hóa của Al trong hợp chất AlCl
3
là +3 vì Al thuộc nhóm IIIA nên trong
hợp chất này Al có điện tích là 3+.
Nhóm amoni (NH
4
) có điện tích là 1+.
+Điện tích của các anion:
Các anion phi kim có điện tích bằng 8 - số thứ thự của nhóm A.
Ví dụ: số oxi hóa của Br trong hợp chất CrBr
3
là -1 vì Br thuộc nhóm VIIA nên
trong hợp chất này Br có điện tích là 1
Các anion là các gốc axit có điện tích bằng số nguyên tử hiđro trong công thức axit
của nó. Chú ý, các gốc axit có chứa hiđro thì điện tích giảm đi bằng số nguyên tử
hiđro có trong gốc so với gốc axit không có hiđro.
Ví dụ 1: gốc CO
3
có điện tích là 2- (vì axit có công thức H
2
CO
3
), gốc HCO
3
có điện
tích là 1-
Ví dụ 2: gốc PO
4
có điện tích là 3- (vì axit có công thức là H
3
PO
4
), gốc HPO
4
có điện
tích là 2-, gốc H
2
PO
4
có điện tích là 1
5
Nhóm OH có điện tích là 1
+Ngoài ra có thể xác định điện tích của cation dựa vào điện tích của anion và ngược
lại.
Ví dụ 1: trong hợp chất MnCl
2
thì Mn có điện tích là 2+ (vì gốc Cl có điện tích là 1-,
2 gốc có điện tích 2-), do đó số oxi hóa của Mn trong hợp chất này là +2.
Ví dụ 2: trong hợp chất Cr
2
(SO
4
)
3
thì Cr có điện tích là 3+ (vì gốc SO
4
có điện tích là
2-, 3 gốc SO
4
có điện tích 6-, nên 2 ion Cr có điện tích 6+, mỗi ion Cr có điện tích
3+), do đó số oxi hóa của Cr trong hợp chất này là +3.
Ví dụ 3: trong hợp chất KMnO
4
thì gốc MnO
4
có điện tích là 1- vì ion K có điện tích
là 1+.
Ví dụ 4: trong hợp chất Na
2
S
2
O
3
thì gốc S
2
O
3
có điện tích là 2- vì ion Na có điện tích
là 1+, 2 ion Na có điện tích là 2+.
- Xác định số oxi hóa trong hợp chất hữu cơ:
+ Dựa vào CTPT của chất hữu cơ: áp dụng quy tắc tổng số oxi hóa của các nguyên
tố trong phân tử bằng 0.
Ví dụ:
2
2 1 2 1
6
2
, ,
y
x
y
x
C H O C H
−
− + − +
+ Dựa vào CTCT của chất hữu cơ: phân tích từng liên kết, liên kết bị phân cực về
phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn do đó nguyên tử có độ âm điện lớn hơn sẽ có
số oxi hóa âm.
Ví dụ 1: trong công thức trên thì các nguyên tử H có số oxi hóa là
+1 (vì các liên kết đều lệch về phía các nguyên tử C và O), nguyên tử C có số oxi
hóa là -2 (vì có 3 liên kết C-H lệch về nguyên tử C nhưng liên kết C-O lại lệch về
nguyên tử O), nguyên tử O có số oxi hóa là -2 (vì các liên kết C-O và O-H đều lệch
về phía nguyên tử O).
Ví dụ 2:
trong công thức này thì nguyên tử N có số oxi hóa là -3 (vì các
liên kết N-C, N-H đều lệch về phía nguyên tử N), các nguyên tử H có số oxi hóa là
+1 (vì các liên kết đều lệch về phía nguyên tử N và C)
6
- Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của 1 nguyên tố có thể kết luận đó là phản ứng oxi
hóa – khử.
Ví dụ 1: phản ứng
1 1 1 2 1 1 1 1 2
2
H Cl NaO H NaCl H O
+ − + − + + − + −
+ → +
không phải phản ứng oxi hóa – khử
vì không có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.
Ví dụ 2: phản ứng
0 0 1 1
2
2 2Cl Na NaCl
+ −
+ →
là phản ứng oxi hóa – khử vì có sự thay đổi số
oxi hóa của các nguyên tố.
1.3. Một số bài tập tương tự
1. Xác định số oxi hóa của S trong:
H
2
S, NaHSO
3
, H
2
SO
4
, FeS
2
, Al
2
(SO
4
)
3
, S, SO
4
2-
2. Xác định số oxi hóa của N trong:
NH
3
, N
2
H
4
, N
2
, NO
2
, HNO
2
, N
2
O, NH
4
+
, NO
3
-
, Ca(NO
3
)
2
3. Xác định số oxi hóa của Mn trong:
MnO
4
2-
, KMnO
4
, MnO
2
, Mn
2
O
7
, MnSO
4
, MnCl
2
, K
2
MnO
4
4. Xác định số oxi hóa của C trong:
CH
4
, CO
2
, CH
3
OH, Na
2
CO
3
, Al
4
C
3
, HCOOH, C
2
H
6
O
5. Xác định số oxi hóa của Cr trong:
K
2
Cr
2
O
7
, K
2
CrO
4
, Cr
2
(SO
4
)
3
, CrO
4
2-
6. Xác định số oxi hóa của Cl trong:
HCl, Cl
2
O
5
, ClO
4
-
, HClO
2
, HClO
3
, Cl
2
O
7
, Cl
2
7. Xác định phản ứng nào sau đây là phản ứng oxi hóa – khử?
a. Cl
2
+ H
2
→ 2HCl
b. HCl + NaOH → NaCl + H
2
O
c. CaO + H
2
O → Ca(OH)
2
d. Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
e. 2NH
3
+ 3CuO → 3Cu + N
2
+ 3H
2
O
f. Na
2
SO
3
+ 2HCl → 2NaCl + SO
2
+ H
2
O
g. 2Al + 6H
2
SO
4
→ Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
h. Ca(HCO
3
)
2
→ CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O
i. MgO + 2HCl → MgCl
2
+ H
2
O
7
j. 2H
2
S + SO
2
→ 3S + 2H
2
O
2. Xác định chất oxi hóa, chất khử
2.1. Kiến thức cơ bản
Chất khử là chất cho (nhường) electron.
Chất oxi hóa là chất lấy (nhận) electron.
2.2. Rèn luyện kỹ năng xác định chất khử, chất oxi hóa
- Chất khử có số oxi hóa tăng sau phản ứng
- Chất oxi hóa có số oxi hóa giảm sau phản ứng.
Ví dụ: trong phản ứng sau
0 1 6 2 2 6 2 4 2 1 2
2 2
4 4 2
2 2Cu H S O Cu S O S O H O
+ + − + + − + − + −
+ → + +
, chất khử là Cu (vì
Cu có số oxi hóa tăng từ 0 đến +2), chất oxi hóa là S trong H
2
SO
4
(vì S có số oxi hóa
giảm từ +6 xuống +4).
- Lấy số oxi hóa của nguyên tố trước phản ứng trừ đi số oxi hóa của nguyên tố đó
sau phản ứng, nếu:
+Kết quả nhỏ hơn 0 (âm) thì đó là chất khử (kết quả âm tương ứng cho electron).
+Kết quả lớn hơn 0 (dương) thì đó là chất oxi hóa (kết quả dương tương ứng nhận
electron).
Ví dụ: trong phản ứng
3 1 2 2 0 0 1 2
3
2 2
2 3 3 3N H CuO N Cu H O
− + + − + −
+ → + +
, chất khử là N trong NH
3
(vì lấy (-3) – 0 = -3, kết quả âm), chất oxi hóa là Cu trong CuO (vì lấy (+2) – 0 = +2,
kết quả dương).
- Cần nhớ: “Khử cho – O nhận”
2.3. Một số bài tập tương tự
Xác định chất khử và chất oxi hóa trong các phản ứng sau:
1. HNO
2
→ HNO
3
+ NO + H
2
O
2. NO
2
+ NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
3. Br
2
+ NaOH → NaBr + NaBrO
3
+ H
2
O
4. P + KOH + H
2
O → KH
2
PO
2
+ PH
3
5. KClO
3
→ KCl + O
2
6. NH
4
NO
3
→ N
2
O + H
2
O
7. P + KClO
3
→ P
2
O
5
+ KCl
8. C + AlPO
4
→ CO + Al
2
O
3
+ P
8
9. Fe
2
O
3
+ H
2
→ Fe + H
2
O
10. Na
2
S + Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
→ S + Na
2
SO
4
+ H
2
O
11. KMnO
4
+ H
2
S + H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ S + H
2
O
12. MnO
2
+ K
2
MnO
4
+ H
2
SO
4
→ KMnO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
13. Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ NaOH → K
2
SO
4
+ Na
2
MnO
4
+ H
2
O
14. Cr
2
(SO
4
)
3
+ Br
2
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ NaBr + Na
2
SO
4
+ H
2
O
15. KMnO
4
+ KI + H
2
O → MnO
2
+ I
2
+ KOH
16. KMnO
4
+ Na
2
SO
3
+ H
2
O → MnO
2
+ Na
2
SO
4
+ KOH
17. KMnO
4
+ HCl → MnCl
2
+ Cl
2
+ KCl + H
2
O
18. Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
19. As
2
S
3
+ HNO
3
+ H
2
O → H
3
AsO
4
+ H
2
SO
4
+ NO
20. CrI
3
+ Cl
2
+ KOH → K
2
CrO
4
+ KIO
4
+ KCl + H
2
O
21. C
6
H
12
O
6
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ CO
2
+ H
2
O
22. CH
3
-CH=CH
2
+ KMnO
4
+ H
2
O → CH
3
-CH -CH
2
+ MnO
2
+ KOH
| |
OH OH
3. Xác định quá trình oxi hóa, quá trình khử
3.1. Kiến thức cơ bản
Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron.
Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận electron.
3.2. Rèn luyện kỹ năng xác định quá trình oxi hóa, quá trình khử
- Quá trình oxi hóa gắn với chất khử, quá trình khử gắn với chất oxi hóa.
- Để xác định số electron do chất khử nhường ra và số electron do chất oxi hóa nhận
vào thì lấy số oxi hóa của nguyên tố trước phản ứng trừ đi số oxi hóa của nguyên tố
đó sau phản ứng, nếu:
+ Kết quả là –a thì đó là chất khử, quá trình đó là quá trình oxi hóa, số electron
nhường ra là a.
+ Kết quả là +a thì đó là chất oxi hóa, quá trình đó là quá trình khử, số electron nhận
vào là a.
9
Ví dụ 1: trong phản ứng
0 1 5 2 3 5 2 2 2 1 2
2
3 3
3
4 ( ) 2Fe H N O Fe N O N O H O
+ + − + + − + − + −
+ → + +
Quá trình
0 3
Fe Fe
+
→
là quá trình oxi hóa vì lấy 0 – (+3) = -3, Fe là chất khử, số
electron do Fe nhường ra là 3e. Hay
0 3
3Fe Fe e
+
→ +
Quá trình
5 2
N N
+ +
→
là quá trình khử vì lấy (+5) – (+2) = +3, N trong HNO
3
là chất oxi
hóa, số electron do N nhận vào là 3e. Hay
5 2
3N e N
+ +
+ →
Ví dụ 2: trong phản ứng
0 0 3 1
2 3
2 3 2Al Cl Al Cl
+ −
+ →
Quá trình
0 3
Al Al
+
→
là quá trình oxi hóa vì lấy 0 – (+3) = -3, Al là chất khử, số
electron do Al nhường ra là 3e. Hay
0 3
3Al Al e
+
→ +
Quá trình
0 1
Cl Cl
−
→
là quá trình khử vì lấy 0 – (-1) = +1, Cl
2
là chất oxi hóa, số
electron do Cl nhận là 1e, Cl
2
nhận 2e tạo 2
1
Cl
−
. Hay
0 1
2
2 2Cl e Cl
−
+ →
3.3. Một số bài tập tương tự
Xác định các quá trình oxi hóa và quá trình khử trong các phản ứng sau:
1. HNO
2
→ HNO
3
+ NO + H
2
O
2. NO
2
+ NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
3. Br
2
+ NaOH → NaBr + NaBrO
3
+ H
2
O
4. P + KOH + H
2
O → KH
2
PO
2
+ PH
3
5. KClO
3
→ KCl + O
2
6. NH
4
NO
3
→ N
2
O + H
2
O
7. P + KClO
3
→ P
2
O
5
+ KCl
8. C + AlPO
4
→ CO + Al
2
O
3
+ P
9. Fe
2
O
3
+ H
2
→ Fe + H
2
O
10. Na
2
S + Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
→ S + Na
2
SO
4
+ H
2
O
11. KMnO
4
+ H
2
S + H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ S + H
2
O
12. MnO
2
+ K
2
MnO
4
+ H
2
SO
4
→ KMnO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
13. Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ NaOH → K
2
SO
4
+ Na
2
MnO
4
+ H
2
O
14. Cr
2
(SO
4
)
3
+ Br
2
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ NaBr + Na
2
SO
4
+ H
2
O
10
15. KMnO
4
+ KI + H
2
O → MnO
2
+ I
2
+ KOH
16. KMnO
4
+ Na
2
SO
3
+ H
2
O → MnO
2
+ Na
2
SO
4
+ KOH
17. KMnO
4
+ HCl → MnCl
2
+ Cl
2
+ KCl + H
2
O
18. Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
19. As
2
S
3
+ HNO
3
+ H
2
O → H
3
AsO
4
+ H
2
SO
4
+ NO
20. CrI
3
+ Cl
2
+ KOH → K
2
CrO
4
+ KIO
4
+ KCl + H
2
O
21. C
6
H
12
O
6
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ CO
2
+ H
2
O
22. CH
3
-CH=CH
2
+ KMnO
4
+ H
2
O → CH
3
-CH -CH
2
+ MnO
2
+ KOH
| |
OH OH
4. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử
4.1. Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa – khử phổ biến
a. Phương pháp đại số
*Nguyên tắc:
- Dựa vào số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.
- Đặt ẩn số là các hệ số hợp thức. Dùng định luật bảo toàn khối lượng để cân bằng
nguyên tố và lập phương trình đại số.
- Chọn nghiệm tùy ý cho một ẩn, rồi dùng hệ phương trình đại số để suy ra các ẩn số
còn lại.
Ví dụ: Cân bằng phản ứng sau: Fe
2
O
3
+ Al → Fe + Al
2
O
3
Ta đặt các ẩn số như sau: a Fe
3
O
4
+ bAl → cFe + dAl
2
O
3
Từ đó ta có các phương trình liên hệ như sau: 3a = c; b = 2d; 4a = 3d
Chọn a = 1, suy ra c = 3; d = 4/3 ; b = 8/3, bộ số này chứa số thập phân, ta cần nhân
tất cả các số với 3 được phương trình: 3Fe
3
O
4
+ 8Al → 9Fe + 4Al
2
O
3
*Hạn chế: Phương pháp này không cho thấy bản chất của phản ứng oxi hóa – khử,
không thể xác định chất oxi hóa, chất khử và trong một số trường hợp không xác
định được các hệ số.
b. Phương pháp thăng bằng ion – electron
11
Phương pháp này không đòi hỏi phải biết chính xác số oxi hóa của nguyên tố, nhưng
chỉ áp dụng được cho trường hợp các phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trong dung
dịch, ở đó phần lớn các chất oxi hóa và chất khử tồn tại ở dạng ion.
Gồm 5 bước:
Bước 1: Tách ion, xác định các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi và viết các nửa
phản ứng oxi hóa và khử.
Bước 2: Cân bằng phương trình các nửa phản ứng
- Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của nửa phản ứng:
+ Thêm H
+
hoặc OH
-
+ Thêm H
2
O để cân bằng số nguyên tử hiđro
+ Kiểm soát số nguyên tử oxi ở hai vế (phải bằng nhau)
- Cân bằng điện tích: thêm electron vào mỗi nửa phản ứng để cân bằng điện tích
Bước 3: Cân bằng electron: nhân hệ số để tổng số electron cho bằng tổng số electron
nhận
Bước 4: Cộng các nửa phản ứng ta có phương trình ion thu gọn
Bước 5: Để chuyển phương trình dạng ion thu gọn thành phương trình ion đầy đủ và
phương trình phân tử cần cộng vào hai vế những lượng như nhau các cation và anion
để bù trừ điện tích
Ví dụ: cân bằng phản ứng Al + HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
Bước 1: Al + H
+
+ NO
3
-
→ Al
3+
+ 3NO
3
-
+ NO + H
2
O
Al → Al
3+
NO
3
-
→ NO
Bước 2: Al → Al
3+
+ 3e
NO
3
-
+ 4H
+
+ 3e → NO + 2H
2
O
Bước 3:
Al → Al
3+
+ 3e
NO
3
-
+ 4H
+
+ 3e → NO + 2H
2
O
Bước 4: Al + 4H
+
+ NO
3
-
→ Al
3+
+ NO + 2H
2
O
Bước 5: Al + 4H
+
+ NO
3
-
+3NO
3
-
→ Al
3+
+3NO
3
-
+ NO + 2H
2
O
Hay Al + 4HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
12
*Chú ý: Các chất viết dạng ion trong các trường hợp sau
- Axit mạnh (phân li thành H
+
và anion gốc axit)
- Bazơ mạnh (phân li thành cation kim loại và OH
-
)
- Muối tan (phân li thành cation kim loại hoặc cation amoni và anion gốc axit)
c. Phương pháp thăng bằng electron:
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố, xác định chất khử và chất oxi hóa
Bước 2: Viết và cân bằng các quá trình oxi hóa và quá trình khử
Bước 3: Chọn hệ số cho các quá trình oxi hóa và quá trình khử theo quy tắc: “ tổng
số electron do chất khử nhường ra bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận vào”.
Bước 4: Đặt các hệ số vào phương trình và kiểm tra lại.
*Lưu ý: để chọn hệ số ở bước 3 cần tìm bội số chung nhỏ nhất của 2 số trong 2 quá
trình oxi hóa và quá trình khử.
Ví dụ: cân bằng phương trình phản ứng S + HNO
3
→ H
2
SO
4
+ NO
Bước 1:
0 1 5 2 1 6 2 2 2
2
3 4
S H N O H S O N O
+ + − + + − + −
+ → +
0
S
là chất khử,
5
N
+
trong HNO
3
là chất oxi hóa
Bước 2:
0 6
6S S e
+
→ +
(quá trình oxi hóa);
5 2
3N e N
+ +
+ →
(quá trình khử)
Bước 3:
0 6
5 2
6 1
3 2
S S e x
N e N x
+
+ +
→ +
+ →
Bước 4:
0 1 5 2 1 6 2 2 2
2
3 4
2 2S H N O H S O N O
+ + − + + − + −
+ → +
4.2. Rèn luyện kỹ năng cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp
thăng bằng electron
a. Phản ứng oxi hóa – khử đơn giản không có môi trường
Ví dụ1: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: I
2
+ HNO
3
→ HIO
3
+ NO + H
2
O
Bước 1:
0 1 5 2 1 5 2 2 2 1 2
2 2
3 3
I H N O H I O N O H O
+ + − + + − + − + −
+ → + +
0
2
I
là chất khử;
5
N
+
trong HNO
3
là chất oxi hóa
Bước 2:
0 5
2
2 10I I e
+
→ +
(quá trình oxi hóa);
5 2
3N e N
+ +
+ →
(quá trình khử)
13
Bước 3:
0 5
2
5 2
2 10 3
3 10
I I e x
N e N x
+
+ +
→ +
+ →
Bước 4:
0 1 5 2 1 5 2 2 2 1 2
2
2 3 3
3 10 6 10 2I H N O H I O N O H O
+ + − + + − + − + −
+ → + +
Ví dụ 2: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: S + KOH → K
2
S + K
2
SO
3
+ H
2
O
Bước 1:
0 1 2 1 1 2 1 4 2 1 2
2 2 2
3
S K O H K S K S O H O
+ − + + − + + − + −
+ → + +
0
S
vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa
Bước 2:
0 4
4S S e
+
→ +
(quá trình oxi hóa);
0 2
2S e S
−
+ →
(quá trình khử)
Bước 3:
0 4
0 2
4 1
2 2
S S e x
S e S x
+
−
→ +
+ →
Bước 4:
0 1 2 1 1 2 1 4 2 1 2
2 2 2
3
3 6 2 3S K O H K S K S O H O
+ − + + − + + − + −
+ → + +
Phản ứng trên chỉ có sự thay đổi số oxi hóa của 1 nguyên tố nên phản ứng đó còn gọi
là phản ứng tự oxi hóa – khử.
Ví dụ 3: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: KMnO
4
→ K
2
MnO
4
+ MnO
2
+ O
2
Bước 1:
1 7 2 1 6 2 4 2 0
2
4 4 2 2
K MnO K MnO MnO O
+ + − + + − + −
→ + +
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa;
2
O
−
trong KMnO
4
là chất khử
Bước 2:
2 0
2
2 4O O e
−
→ +
(quá trình oxi hóa);
7 6 4
2 4Mn e Mn Mn
+ + +
+ → +
(quá trình khử)
Bước 3:
2 0
2
7 6 4
2 4 1
2 4 1
O O e x
Mn e Mn Mn x
−
+ + +
→ +
+ → +
Bước 4:
1 7 2 1 6 2 4 2 0
2
4 4 2 2
2 K MnO K MnO MnO O
+ + − + + − + −
→ + +
Phản ứng trên có sự thay đổi số oxi hóa của 2 nguyên tố cùng nằm trong một chất
nên phản ứng đó còn gọi là phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử.
b. Phản ứng oxi hóa – khử có môi trường
Ví dụ 1: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
14
KMnO
4
+ KI + H
2
SO
4
→ MnSO
4
+ I
2
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
Bước 1:
1 7 2 1 1 1 6 2 2 6 2 0 1 6 2 1 2
2 2 2 2
4 4 4 4
K MnO K I H S O Mn S O I K S O H O
+ + − + − + + − + + − + + − + −
+ + → + + +
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa;
1
I
−
trong KI là chất khử; H
2
SO
4
đóng vai trò là môi
trường của phản ứng (môi trường axit)
Bước 2:
1 0
2
2 2I I e
−
→ +
(quá trình oxi hóa);
7 2
5Mn e Mn
+ +
+ →
(quá trình khử)
Bước 3:
1 0
2
7 2
2 2 5
5 2
I I e x
Mn e Mn x
−
+ +
→ +
+ →
Bước 4:
1 7 2 1 1 1 6 2 2 6 2 0 1 6 2 1 2
2 2 2 2
4 4 4 4
2 10 8 2 5 6 8K MnO K I H S O Mn S O I K S O H O
+ + − + − + + − + + − + + − + −
+ + → + + +
Ví dụ 2: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
NaCrO
2
+ Cl
2
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ NaCl + H
2
O
Bước 1:
1 3 2 0 1 2 1 1 6 2 1 1 1 2
2
2 2 2 4
NaCr O Cl NaO H Na Cr O NaCl H O
+ + − + − + + + − + − + −
+ + → + +
3
Cr
+
trong NaCrO
2
là chất khử;
0
2
Cl
là chất oxi hóa; NaOH đóng vai trò là môi trường
của phản ứng (môi trường kiềm)
Bước 2:
3 6
3Cr Cr e
+ +
→ +
(quá trình oxi hóa);
0 1
2
2 2Cl e Cl
−
+ →
(quá trình khử)
Bước 3:
3 6
0 1
2
3 2
2 2 3
Cr Cr e x
Cl e Cl x
+ +
−
→ +
+ →
Bước 4:
1 3 2 0 1 2 1 1 6 2 1 1 1 2
2
2 2 2 4
2 3 8 2 6 4NaCr O Cl NaO H Na Cr O NaCl H O
+ + − + − + + + − + − + −
+ + → + +
Ví dụ 3: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau: KClO
4
+ SO
2
+ H
2
O → KCl + H
2
SO
4
Bước 1:
1 7 2 4 2 1 2 1 1 1 6 2
2 2
4 2 4
K Cl O S O H O K Cl H S O
+ + − + − + − + − + + −
+ + → +
4
S
+
trong SO
2
là chất khử;
7
Cl
+
trong KClO
4
là chất oxi hóa; H
2
O đóng vai trò là môi
trường của phản ứng (môi trường trung tính)
Bước 2:
4 6
2S S e
+ +
→ +
(quá trình oxi hóa);
7 1
8Cl e Cl
+ −
+ →
(quá trình khử)
15
Bước 3:
4 6
7 1
2 4
8 1
S S e x
Cl e Cl x
+ +
+ −
→ +
+ →
Bước 4:
1 7 2 4 2 1 2 1 1 1 6 2
2 2
4 2 4
4 4 4K Cl O S O H O K Cl H S O
+ + − + − + − + − + + −
+ + → +
Ví dụ 3: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
K
2
Cr
2
O
7
+ HCl → KCl + CrCl
3
+ Cl
2
+ H
2
O
(đề thi học sinh giỏi tỉnh Đồng Nai năm học 2012-2013)
Bước 1:
1 6 2 1 1 1 1 3 1 0 1 2
2 2
2 7 3 2
K Cr O H Cl K Cl Cr Cl Cl H O
+ + − + − + − + − + −
+ → + + +
1
Cl
−
trong HCl là chất khử;
6
Cr
+
trong K
2
Cr
2
O
7
là chất oxi hóa; HCl còn đóng vai trò là
môi trường của phản ứng
Bước 2:
1 0
2
2 2Cl Cl e
−
→ +
(quá trình oxi hóa);
6 3
2 6 2Cr e Cr
+ +
+ →
(quá trình khử)
Bước 3:
1 0
2
6 3
2 2 3
2 6 2 1
Cl Cl e x
Cr e Cr x
−
+ +
→ +
+ →
Bước 4:
1 6 2 1 1 1 1 3 1 0 1 2
2 2
2 7 3 2
14 2 2 3 7K Cr O H Cl K Cl Cr Cl Cl H O
+ + − + − + − + − + −
+ → + + +
Ví dụ 5: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
Al + HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ N
2
O + H
2
O
(đề thi học sinh giỏi tỉnh Đồng Nai năm học 2012-2013)
Bước 1:
0 1 5 2 3 5 2 1 2 1 2
2
3 3 2
3
( )Al H N O Al N O N O H O
+ + − + + − + − + −
+ → + +
0
Al
là chất khử;
5
N
+
trong HNO
3
là chất oxi hóa; HNO
3
còn đóng vai trò là môi trường
của phản ứng
Bước 2:
0 3
3Al Al e
+
→ +
(quá trình oxi hóa);
5 1
2 8 2N e N
+ +
+ →
(quá trình khử)
Bước 3:
0 3
5 1
3 8
2 8 2 3
Al Al e x
N e N x
+
+ +
→ +
+ →
Bước 4:
0 1 5 2 3 5 2 1 2 1 2
2
3 3 2
3
8 30 8 ( ) 3 15Al H N O Al N O N O H O
+ + − + + − + − + −
+ → + +
16
c. Phản ứng oxi hóa – khử phức tạp
Ví dụ 1: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
FeS
2
+ H
2
SO
4 đ
0
t
→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
(đề thi học sinh giỏi tỉnh Đồng Nai năm học 2013-2014)
Bước 1:
2 1 1 6 2 3 6 2 4 2 1 2
2 2
2 4 2 4 2
3
( )Fe S H S O Fe S O S O H O
+ − + + − + + − + − + −
+ → + +
2
Fe
+
và
1
S
−
trong FeS
2
là chất khử;
6
S
+
trong H
2
SO
4
là chất oxi hóa
Bước 2:
2 3
1Fe Fe e
+ +
→ +
;
1 6
2 2 14S S e
− +
→ +
(quá trình oxi hóa);
6 4
2S e S
+ +
+ →
(quá trình khử)
Bước 3:
2 3
1 6
2 1 3 6
2
6 4
1
2 2 14
2 15 2
15
2
Fe Fe e
S S e
Fe S Fe S e x
x
S e S
+ +
− +
+ − + +
+ +
→ +
→ +
→ + +
+ →
Bước 4:
2 1 1 6 2 3 6 2 4 2 1 2
2 2
2 4 2 4 2
3
2 14 ( ) 15 14Fe S H S O Fe S O S O H O
+ − + + − + + − + − + −
+ → + +
Ví dụ 2: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
Al +HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO+ N
2
O + H
2
O (biết tỉ khối của hỗn hợp khí NO và N
2
O
so với hiđro bằng 16,75)
(đề thi học sinh giỏi tỉnh Đồng Nai năm học 2013-2014)
*Cách 1:
Xác định tỉ lệ mol của NO và N
2
O trong phản ứng
Gọi
2
;
NO N O
n x n y= =
Ta có:
2
2
2
/
16,75
30 44 10,5
16,75.2 33,5 33,5 3,5 10,5 3
3,5
: 3:1
hh
hh H
H
hh
NO N O
M
d
M
x y x
M x y
x y y
hay n n
= =
+
→ = = ⇔ = ⇔ = ⇔ = =
+
=
Bước 1:
0 1 5 2 3 5 2 2 2 1 2 1 2
2
3 3 2
3
( )Al H N O Al N O N O N O H O
+ + − + + − + − + − + −
+ → + + +
17
0
Al
là chất khử;
5
N
+
trong HNO
3
là chất oxi hóa
Bước 2:
0 3
3Al Al e
+
→ +
(quá trình oxi hóa);
5 2
3N e N
+ +
+ →
và
5 1
2 2 8N N e
+ +
→ +
(quá trình khử)
Bước 3: (để ý tỉ lệ NO và N
2
O ở trên)
5 2
5 2
5 2 2
0 3
3 3.3 3
2 8 2
3
5 17 3 2
17
3
N e N
N e N
x
N e N N
x
Al Al e
+ +
+ +
+ + +
+
+ →
+ →
+ → +
→ +
Bước 4:
0 1 5 2 3 5 2 2 2 1 2 1 2
2
3 3 2
3
17 66 17 ( ) 9 3 33Al H N O Al N O N O N O H O
+ + − + + − + − + − + −
+ → + + +
Cách 2: tách phản ứng đã cho thành 2 phản ứng như sau
Al+ HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ NO + H
2
O
Và Al+ HNO
3
→ Al(NO
3
)
3
+ N
2
O + H
2
O
Sau đó cân bằng từng phương trình phản ứng và cộng lại (để ý tỉ lệ mol các khí như
cách 1)
0 1 5 2 3 5 2 2 2 1 2
2
3 3
3
0 1 5 2 3 5 2 1 2 1 2
2
3 3 2
3
0 1 5 2 3 5 2 2 2 1 2 1 2
2
3 3 2
3
9
4 ( ) 2
1
8 30 8 ( ) 3 15
17 66 17 ( ) 9 3 33
x
Al H N O Al N O N O H O
x
Al H N O Al N O N O H O
Al H N O Al N O N O N O H O
+ + − + + − + − + −
+ + − + + − + − + −
+ + − + + − + − + − + −
+ → + +
+ → + +
+ → + + +
Ví dụ 3: cân bằng phản ứng oxi hóa – khử sau:
Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ N
x
O
y
+ H
2
O
(đề thi học sinh giỏi tỉnh Đồng Nai năm học 2012-2013)
Bước 1:
8 2
2 1 5 2 3 5 2 2 1 2
3
2
3 4 3 3
3
( )
y
x
x y
Fe O H N O Fe N O N O H O
+ +
− + + − + + − − + −
+ → + +
8
3
Fe
+
là chất khử;
5
N
+
trong HNO
3
là chất oxi hóa
Bước 2:
8
3
3
3 3 1Fe Fe e
+
+
→ +
(quá trình oxi hóa);
2
5
(5 2 )
y
x
x N x y e x N
+
+
+ − →
(quá trình khử)
18
Bước 3:
8
3
3
2
5
.(5 3 )
3 3 1
.1
(5 2 )
y
x
x y
Fe Fe e
x N x y e x N
+
+
+
+
−
→ +
+ − →
Bước 4:
8 2
2 1 5 2 3 5 2 2 1 2
3
2
3 4 3 3
3
(5 2 ) (46 18 ) (15 6 ) ( ) (23 9 )
y
x
x y
x y Fe O x y H N O x y Fe N O N O x y H O
+ +
− + + − + + − − + −
− + − → − + + −
4.3. Một số bài tập tương tự
Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau theo phương pháp thăng bằng electron:
1. HNO
2
→ HNO
3
+ NO + H
2
O
2. NO
2
+ NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
3. Br
2
+ NaOH → NaBr + NaBrO
3
+ H
2
O
4. P + KOH + H
2
O → KH
2
PO
2
+ PH
3
5. KClO
3
→ KCl + O
2
6. NH
4
NO
3
→ N
2
O + H
2
O
7. P + KClO
3
→ P
2
O
5
+ KCl
8. C + AlPO
4
→ CO + Al
2
O
3
+ P
9. Fe
2
O
3
+ H
2
→ Fe + H
2
O
10. Na
2
S + Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
→ S + Na
2
SO
4
+ H
2
O
11. KMnO
4
+ H
2
S + H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ S + H
2
O
12. MnO
2
+ K
2
MnO
4
+ H
2
SO
4
→ KMnO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
13. Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ NaOH → K
2
SO
4
+ Na
2
MnO
4
+ H
2
O
14. Cr
2
(SO
4
)
3
+ Br
2
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ NaBr + Na
2
SO
4
+ H
2
O
15. KMnO
4
+ KI + H
2
O → MnO
2
+ I
2
+ KOH
16. KMnO
4
+ Na
2
SO
3
+ H
2
O → MnO
2
+ Na
2
SO
4
+ KOH
17. KMnO
4
+ HCl → MnCl
2
+ Cl
2
+ KCl + H
2
O
18. Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
19. As
2
S
3
+ HNO
3
+ H
2
O → H
3
AsO
4
+ H
2
SO
4
+ NO
19
20. CrI
3
+ Cl
2
+ KOH → K
2
CrO
4
+ KIO
4
+ KCl + H
2
O
21. C
6
H
12
O
6
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ CO
2
+ H
2
O
22. CH
3
-CH=CH
2
+ KMnO
4
+ H
2
O → CH
3
-CH -CH
2
+ MnO
2
+ KOH
| |
OH OH
5. Dự đoán sản phẩm của phản ứng oxi hóa – khử và bổ túc phản ứng
5.1. Kiến thức cần nắm
Sản phẩm của phản ứng phụ thuộc vào môi trường phản ứng:
Hợp chất Môi trường phản ứng Sản phẩm sau phản ứng
KMnO
4
Môi trường axit (H
2
SO
4
)
2
4
Mn SO
+
, (K
2
SO
4
)
Môi trường trung tính
hoặc bazơ loãng
4
2
MnO
+
↓
, (KOH)
Môi trường kiềm (KOH)
6
2 4
K MnO
+
K
2
Cr
2
O
7
hay K
2
CrO
4
Môi trường axit (H
2
SO
4
)
3
2
4 3
( )Cr SO
+
, (K
2
SO
4
)
Môi trường trung tính
3
3
( )Cr OH
+
, (KOH)
Chú ý: đối với các chất oxi hóa mạnh như HNO
3
, H
2
SO
4
đặc thì chúng có thể oxi hóa
các nguyên tố từ số oxi hóa thấp đến số oxi hóa cao nhất.
5.2. Rèn luyện kỹ năng dự đoán sản phẩm phản ứng và bổ túc phản ứng
Ví dụ 1: Xác định các chất tạo thành sau phản ứng và cân bằng các phản ứng hóa
học sau:
a) FeSO
4
+ K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4
→ …
b) FeO + HNO
3
→ NO + …
Hướng dẫn:
a) Trong phản ứng Fe trong FeSO
4
có số oxi hóa là +2 đóng vai trò là chất khử nên
sau phản ứng sẽ bị oxi hóa lên mức +3 trong muối Fe
2
(SO
4
)
3
. Còn Cr có số oxi hóa
+6 trong K
2
Cr
2
O
7
sẽ đóng vai trò là chất oxi hóa se bị khử xuống mức +3 (trong môi
20
trường axit) ở dạng muối Cr
2
(SO
4
)
3
. Ngoài ra sản phẩm của phản ứng còn có K
2
SO
4
và H
2
O.
Phương trình đầy đủ:
6FeSO
4
+ K
2
Cr
2
O
7
+ 7H
2
SO
4
→ 3Fe
2
(SO
4
)
3
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ 7H
2
O
b) Trong phản ứng Fe trong FeO có số oxi hóa +2 đóng vai trò là chất khử sẽ bị oxi
hóa lên mức +3 trong muối Fe(NO
3
)
3
. Còn N trong HNO
3
có số oxi hóa +5 vừa là
chất oxi hóa vừa là môi trường của phản ứng. Ngoài ra sản phẩm của phản ứng còn
có H
2
O.
Phương trình đầy đủ:
3FeO + 10HNO
3
→ 3Fe(NO
3
)
3
+ NO + 5H
2
O
5.3. Một số bài tập tương tự
Xác định các chất tạo thành sau phản ứng và cân bằng các phương trình phản ứng
sau:
a. FeSO
4
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ …
b. H
2
O
2
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ …
c. FeSO
4
+ HNO
3
→ NO + …
d. Fe
x
O
y
+ H
2
SO
4
→ SO
2
+ …
e. SO
2
+ FeCl
3
+ H
2
O → FeCl
2
+ …
f. C
2
H
5
OH + K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4
→ mùi giấm
g. H
2
C
2
O
4
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ MnSO
4
+ CO
2
+ …
ĐÁP ÁN MỘT SỐ BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
1.3
1. Số oxi hóa của S lần lượt là: -2; +4; +6; -1; +6; 0; +6
2. Số oxi hóa của N lần lượt là: -3; -2; 0; +4; +3; +1; -3; +5; +5
3. Số oxi hóa của Mn lần lượt là: +6; +7; +4; +7; +2; +2; +6
4. Số oxi hóa của C lần lượt là: -4; +4; -2; +4; -4; +2; -2
5. Số oxi hóa của Cr lần lượt là: +6; +6; +3; +6
6. Số oxi hóa của Cl lần lượt là: -1; +5; +7; +3; +5; +7; 0
7. Các phản ứng oxi hóa - khử là: a, d, e, g, j
21
2.3
Xác định chất khử và chất oxi hóa trong các phản ứng sau:
1. HNO
2
→ HNO
3
+ NO + H
2
O
3
N
+
trong HNO
2
vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử
2. NO
2
+ NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
4
N
+
trong NO
2
vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa
3. Br
2
+ NaOH → NaBr + NaBrO
3
+ H
2
O
0
2
Br
vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa
4. P + KOH + H
2
O → KH
2
PO
2
+ PH
3
0
P
vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa
5. KClO
3
→ KCl + O
2
5
Cl
+
trong KClO
3
là chất oxi hóa,
2
O
−
trong KClO
3
là chất khử
6. NH
4
NO
3
→ N
2
O + H
2
O
3
N
−
trong NH
4
NO
3
là chất khử,
5
N
+
trong NH
4
NO
3
là chất oxi hóa
7. P + KClO
3
→ P
2
O
5
+ KCl
0
P
là chất khử,
5
Cl
+
trong KClO
3
là chất oxi hóa
8. C + AlPO
4
→ CO + Al
2
O
3
+ P
0
C
là chất khử,
5
P
+
trong AlPO
4
là chất oxi hóa
9. Fe
2
O
3
+ H
2
→ Fe + H
2
O
3
Fe
+
trong Fe
2
O
3
là chất oxi hóa,
0
2
H
là chất khử
10. Na
2
S + Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
→ S + Na
2
SO
4
+ H
2
O
2
S
−
trong Na
2
S là chất khử,
4
S
+
trong Na
2
SO
3
là chất oxi hóa
11. KMnO
4
+ H
2
S + H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ S + H
2
O
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa,
2
S
−
trong H
2
S là chất khử
12. MnO
2
+ K
2
MnO
4
+ H
2
SO
4
→ KMnO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
22
4
Mn
+
trong MnO
2
là chất khử,
6
Mn
+
trong K
2
MnO
4
là chất oxi hóa
13. Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ NaOH → K
2
SO
4
+ Na
2
MnO
4
+ H
2
O
4
S
+
trong Na
2
SO
3
là chất khử,
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa
14. Cr
2
(SO
4
)
3
+ Br
2
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ NaBr + Na
2
SO
4
+ H
2
O
3
Cr
+
trong Cr
2
(SO
4
)
3
là chất khử,
0
2
Br
là chất oxi hóa
15. KMnO
4
+ KI + H
2
O → MnO
2
+ I
2
+ KOH
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa,
1
I
−
trong KI là chất khử
16. KMnO
4
+ Na
2
SO
3
+ H
2
O → MnO
2
+ Na
2
SO
4
+ KOH
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa,
4
S
+
trong Na
2
SO
3
là chất khử
17. KMnO
4
+ HCl → MnCl
2
+ Cl
2
+ KCl + H
2
O
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa,
1
Cl
−
trong HCl là chất khử
18. Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
8
3
Fe
+
trong Fe
3
O
4
là chất khử,
5
N
+
trong HNO
3
là chất oxi hóa
19. As
2
S
3
+ HNO
3
+ H
2
O → H
3
AsO
4
+ H
2
SO
4
+ NO
As
2
S
3
là chất khử,
5
N
+
trong HNO
3
là chất oxi hóa
20. CrI
3
+ Cl
2
+ KOH → K
2
CrO
4
+ KIO
4
+ KCl + H
2
O
CrI
3
là chất khử,
0
2
Cl
là chất oxi hóa
21. C
6
H
12
O
6
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ CO
2
+ H
2
O
0
C
trong C
6
H
12
O
6
là chất khử,
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa
22. CH
3
-CH=CH
2
+ KMnO
4
+ H
2
O → CH
3
-CH -CH
2
+ MnO
2
+ KOH
| |
OH OH
1
C
−
và
2
C
−
trong CH
3
-CH=CH
2
là chất khử,
7
Mn
+
trong KMnO
4
là chất oxi hóa
3.3
Xác định các quá trình oxi hóa và quá trình khử trong các phản ứng sau:
23
1. HNO
2
→ HNO
3
+ NO + H
2
O
3 5
2N N e
+ +
→ +
là quá trình oxi hóa,
3 2
1N e N
+ +
+ →
là quá trình khử
2. NO
2
+ NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
4 5
1N N e
+ +
→ +
là quá trình oxi hóa,
4 3
1N e N
+ +
+ →
là quá trình khử
3. Br
2
+ NaOH → NaBr + NaBrO
3
+ H
2
O
0 5
5Br Br e
+
→ +
là quá trình oxi hóa,
0 1
1Br e Br
−
+ →
là quá trình khử
4. P + KOH + H
2
O → KH
2
PO
2
+ PH
3
0 1
1P P e
+
→ +
là quá trình oxi hóa,
0 3
3P e P
−
+ →
là quá trình khử
5. KClO
3
→ KCl + O
2
2 0
2O O e
−
→ +
là quá trình oxi hóa,
5 1
6Cl e Cl
+ −
+ →
là quá trình khử
6. NH
4
NO
3
→ N
2
O + H
2
O
3 1
4N N e
− +
→ +
là quá trình oxi hóa,
5 1
4N e N
+ +
+ →
là quá trình khử
7. P + KClO
3
→ P
2
O
5
+ KCl
0 5
5P P e
+
→ +
là quá trình oxi hóa,
5 1
6Cl e Cl
+ −
+ →
là quá trình khử
8. C + AlPO
4
→ CO + Al
2
O
3
+ P
0 2
2C C e
+
→ +
là quá trình oxi hóa,
5 0
5P e P
+
+ →
là quá trình khử
9. Fe
2
O
3
+ H
2
→ Fe + H
2
O
0 1
1H H e
+
→ +
là quá trình oxi hóa,
3 0
3Fe e Fe
+
+ →
là quá trình khử
10. Na
2
S + Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
→ S + Na
2
SO
4
+ H
2
O
2 0
2S S e
−
→ +
là quá trình oxi hóa,
4 0
4S e S
+
+ →
là quá trình khử
11. KMnO
4
+ H
2
S + H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ S + H
2
O
2 0
2S S e
−
→ +
là quá trình oxi hóa,
7 2
5Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
12. MnO
2
+ K
2
MnO
4
+ H
2
SO
4
→ KMnO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
4 7
3Mn Mn e
+ +
→ +
là quá trình oxi hóa,
6 2
4Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
13. Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ NaOH → K
2
SO
4
+ Na
2
MnO
4
+ H
2
O
24
4 6
2S S e
+ +
→ +
là quá trình oxi hóa,
7 6
1Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
14. Cr
2
(SO
4
)
3
+ Br
2
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ NaBr + Na
2
SO
4
+ H
2
O
3 6
3Cr Cr e
+ +
→ +
là quá trình oxi hóa,
0 1
1Br e Br
−
+ →
là quá trình khử
15. KMnO
4
+ KI + H
2
O → MnO
2
+ I
2
+ KOH
1 0
1I I e
−
→ +
là quá trình oxi hóa,
7 4
3Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
16. KMnO
4
+ Na
2
SO
3
+ H
2
O → MnO
2
+ Na
2
SO
4
+ KOH
4 6
2S S e
+ +
→ +
là quá trình oxi hóa,
7 4
3Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
17. KMnO
4
+ HCl → MnCl
2
+ Cl
2
+ KCl + H
2
O
1 0
1Cl Cl e
−
→ +
là quá trình oxi hóa,
7 2
5Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
18. Fe
3
O
4
+ HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
8
3
3
3 3 1Fe Fe e
+
+
→ +
là quá trình oxi hóa,
5 4
1N e N
+ +
+ →
là quá trình khử
19. As
2
S
3
+ HNO
3
+ H
2
O → H
3
AsO
4
+ H
2
SO
4
+ NO
3 5 2 6
2 ; 8As As e S e S
+ + − +
→ + + →
là quá trình oxi hóa;
5 2
3N e N
+ +
+ →
là quá trình khử
20. CrI
3
+ Cl
2
+ KOH → K
2
CrO
4
+ KIO
4
+ KCl + H
2
O
3 6 1 7
3 ; 8Cr Cr e I I e
+ + − +
→ + → +
là quá trình oxi hóa;
0 1
1Cl e Cl
−
+ →
là quá trình khử
21. C
6
H
12
O
6
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ CO
2
+ H
2
O
0 4
4C C e
+
→ +
là quá trình oxi hóa,
7 2
5Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
22. CH
3
-CH=CH
2
+ KMnO
4
+ H
2
O → CH
3
-CH -CH
2
+ MnO
2
+ KOH
| |
OH OH
1 0 2 1
1 ; 1C C e C C e
− − −
→ + → +
là quá trình oxi hóa;
7 4
3Mn e Mn
+ +
+ →
là quá trình khử
1.4
Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau theo phương pháp thăng bằng electron:
1. 3HNO
2
→ HNO
3
+ 2NO + H
2
O
2. 2NO
2
+ 2NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
25