Bài tập chương III oxy hóa khử

Chương IV: Cấu tạo chất và phản ứng oxy hóa khử
Thế oxy hóa - khử và dãy Latimer
1. Thế oxy hóa – khử tiêu chuẩn của một số cặp oxy hóa khử được cho trong bảng sau
đây:
Quá trình khử
ooxh/kh(V)
Quá trình khử
o
 oxh/kh(V)
Cl2 + 2e  2Cl1,36
Br2 + 2e  2Br1,087
3+
2+
I2 + 2e  2I
0,536
Fe + 1e  Fe
0,771
2+
Fe + 2e  Fe
-0,440
Hãy cho biết những chất nào là chất khử ? Hãy xếp các chất khử theo tính khử tăng
dần. Những chất nào là chất oxy hóa ? Hãy xếp các chất oxy hóa theo tính oxy hóa
tăng dần.
Anh ( chò) có nhận xét gì về mối quan hệ giữa tính oxy hóa của dạng oxy hóa với tính
khử của dạng khử liên hợp với nó?
2. Các phản ứng nào trong các phản ứng dưới đây có thể xảy ra trong dung dòch nước.
Viết các phản ứng xảy ra.
a) KMnO4 + KCl + H2SO4 
b) KMnO4 + KCl ( trong môi trường kiềm đậm đặc)  K2MnO4 + …
c) K2CrO4 + Na2S + H2O 
d) K2Cr2O7 + KCl + H2SO4 

e) Br2 + Cl2 + H2O 
Cho biết thế oxy hóa khử :
o(V)
Cr2O72- + 14H+ + 3e = 2Cr3+ + 7H2O
+1,33
2CrO4 + 4H2O + 3e = Cr(OH)3(r) + 5OH
-0,13
Cl2 (k) + 2e = 2Cl
+1,359
2+
2+
MnO4 + 8H + 5e = Mn + 4H2O
+ 1,51
MnO42- + e = MnO42+ 0,56
2S (r) +2e = S
-0,48
Br2 + 2e = 2Br
+1,087
+
2BrO3 + 12H + 10e = Br2 + 6H2O
+1,52
+
2ClO3 + 12H + 10e = Cl2 (k) + 6H2O
+1,47
3. Thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của các hợp chất của mangan trong môi trường acid (
pH = 0) và trong môi trường baz (pH = 14) có giá trò như sau :
a) [H+] = 1iong/lit

+1,51

MnO4-

+0,564

MnO42+1,70

+2,26

MnO2

+0,95

Mn 3+
+1,23

+1,51

Mn2+

-1,19

Mn


b) [H+] = 1.10-14iong/lit
MnO4-

+0,564

MnO42-

+0,60

MnO2

+0,60

-0,15

Mn(OH)3

+0,1

Mn(OH)2

-1,56

Mn

_-0,025

Từ các giá trò thế đã cho hãy nhận xét :
Hợp chất nào của mangan không bền, dễ bò phân hủy?
Tính chất oxyhóa khử của các hợp chất của mangan thay đổi như thế nào
khi pH môi trường thay đổi?
Hợp chất nào của mangan không bền trong khí quyển của trái đất?
Các mức oxy hóa bền của mangan trong môi trường axit, môi trường bazơ ?
Cho biết thế oxyhóa khử của oxy trong các môi trường có pH khác nhau : pH =
0 ( +1,229V ) ;
pH = 7 ( + 0,815V) ; pH = 14 ( +0,401V).

4. Thế oxy hóa khử của các quá trình oxy hóa khử của một số hợp chất của nitơ có giá
trò như sau : Trong môi trường acid ( pH = 0 )
+1,0V
NO3- +0,94V
HNO2
NO
+0,96V

b.
Trong môi trường kiềm (pH = 14)
+0,01V
-0,46V
NO3NO2-

NO

+0,15V

Từ các số liệu đó hãy cho biết :
a) NO3- thể hiện tính oxy hóa trong môi trường nào mạnh hơn ?
b) NO2- thể hiện tính khử trong môi trường nào mạnh hơn ?
d) Trong môi trường nào các hợp chất của N(+3) bền.
Trong môi trường nào không bền ?
Viết phương trình phản ứng xảy ra nếu hợp chất không bền.
nh hưởng của môi trường đến khả năng oxy hóa và khử cùa các chất. Phương
trình nernst
5. Thế oxy hóa – khử tiêu chuẩn của một số cặp oxy hóa khử được cho dưới đây:
Quá trình khử
ooxh/kh(V)
Cu+ + 1e  Cu

0,521
Hãy tính thế oxy hóa-khử tiêu chuẩn của các bán phản ứng khử sau :
CuCl + 1e  Cu + ClCuBr + 1e  Cu + BrCuI + 1e  Cu  + ITừ các kết quả tính được , các anh chò cho nhận xét :


+ Có mối liên hệ gì không giữa khả năng nhận điện tử của Cu(I) trong các hợp chất
với tính tan của các hợp chất đó ? Cho biết tích số tan của clorua đồng(I), bromua
đồng(I) và iodua đồng(I) có các giá trò như sau:TCuCl = 1,2.10-6, TCuBr = 5,2.10-9
TCuI = 1,1.10-12
6. Cho biết:
Quá trình khử
ooxh/kh(V)
Au3+ + 3e  Au
1,50
Tính thế oxy hóa – khử tiêu chuẩn của các bán phản ứng khử sau
AuCl4- + 3e  Au + 4ClAuBr4- + 3e  Au + 4BrAu(SCN)4- + 3e  Au + 4SCNTừ các kết qủa thu được rút ra mối liên hệ giữa khả năng nhận electron của Au(III)
với độ bền của phức chất của Au(III).
Biết rằng : hằng số không bền toàn phần của các phức AuX4- có các giá trò như sau :
[AuCl4-] = 2.10-21,3 [AuBr4-] = 1.10-31,5 [Au(SCN)4-] = 1.10-42
7. Cân bằng các quá trình trao đổi electron sau đây:
ooxh/kh (V)
ooxh/kh(V)
a) ClO3-  Cl2
1,47
b) NO3-  HNO2
0,94
c) NO3  N2
1,24
d) MnO4  MnO2
1,69

Hãy sử dụng biểu thức Nerst tính o của các cặp oxy hóa khử trên ở pH = 14. Anh
(chò) có nhận xét gì về ảnh hưởng của nồng độ của ion hydro của dung dòch đến tính
oxy hóa của ClO3- , NO3- , MnO4- nói riêng và của các chất oxy hóa là anion có chứa
oxy nhiều hơn so với dạng khử liên hợp của nó ?
Từ các bài tập 27,28,29 có thể rút ra nhận xét tổng quát gì về ảnh hưởng của môi
trường đến khả năng trao đổi electron của các chất oxy hóa và chất khử liên hợp.
8. Hãy giải thích tại sao ion Co3+ oxy hóa nứớc giải phóng oxy, trong khi đó nếu có
mặt amoniac với nồng độ đậm đặc thì Co2+ dễ dàng bò oxy không khí oxyhóa lên Co3+?
Cho biết : Thế oxyhóa khử của các cặp oxyhóa khử liên hợp bằng :
Quá trình khử
oox/kh(V)
Chú thích
3+
2+
Co + e = Co
+1,84
pH = 0
+
O2(k) + 4H + 4e = 2H2O
+1,23
pH = 0
O2(k) + 2H2O + 4e = 4OH
+0,401
pH = 14
Và hằng số không bền của các phức chất :
Kkb [Co(NH3)6]2+ = 1.10-4,39 ; Kkb [Co(NH3)6]3+ = 1.10-35,21
Từ các bài tập 78 –81 rút ra nhận xét tổng quát về ảnh hưởng của môi trường đến khả
năng trao đổi electron của các chất oxy hóa và chất khử liên hợp.
9. Người ta có nhận xét rằng tính oxy hóa của một chất thường tăng khi tính axit của
hệ tăng và giảm khi tính axit của hệ giảm. Ngược lại, tính khử của một chất thường

giảm khi tính axit của hệ tăng và tăng khi tính axit của hệ giảm.


a) Anh chò hãy giải thích nguyên nhân của hiện tượng trên dựa trên các kết
luận thu được từ các bài tập 78-81. Dưới đây là các một số thế oxy hóa khử
minh họa cho nhận xét trên:
Bán phản ứng khử
oox/kh(V)
Fe3+ + e = Fe2+
+0,771
Fe(OH)3 (r) + e = Fe(OH)2 (r) + OH
-0,56
+
MnO4 + 4H + 3e = MnO2 (r) + 2H2O
+1,69
MnO4 + 2H2O + 3e = MnO2 (r) + 4OH
+0,60
+
ClO3 + 6H + 6e = Cl + 3H2O
+1,47
ClO3 + 3H2O + 6e = Cl + 6OH
+0,63
b) Nhận xét này có đúng đối với hệ phản ứng ở bất cứ môi trường nào?
Mối quan hệ giữa cấu hình electron nguyên tử và vò trí nguyên tố trong bảng hệ
thống tuần hoàn với tính chất oxy hóa khử của nguyên tố.
10. Hãy viết cấu hình electron của các nguyên tố phân nhóm IA và VIIA. Từ cấu trúc
đó có nhận xét :
a) Khả năng nhường và nhận electron của các nguyên tố phân nhóm IA &
VIIA?
b) Đại lượng nào biểu thò cho khả năng nhường electron hoặc nhận electron

của nguyên tử trung hòa?
c) Nhận xét về khả năng nhường hoặc nhận electron của các ion M+ ( M: kim
loại kiềm) và ion X- ( X halogen).
d) Trong dãy X- từ trên xuống tính khử tăng hay giảm dần? Có chất nào oxy
hóa được ion F- hay không?
Giá trò thế ion hóa (I) , ái lực electron (F), độ âm điện () bán kính nguyên tử và ion
M+ và XLi
Na
K
Rb
Cs
Fr
H
F
Cl
Br
I
I1 (kj/mol) 520 496 419 403 376 384 1312 1681 1251 1142
1008
I2 (kj/mol) 7298 4564 3070 2650 2420 3376 2296 2103
1843
F (kj/mol)
57
30
48
60
38
73
333 349 325
297


1,0
0,9
0,8
0,8
0,75 0,7
2,1
4,0
3,0
2,8
2,6
o
rNT (A )
1,55 1,89 2,36 2,48 2,68 2,80 0,30* 0,64* 0,99* 01,14*
1,33*
rion (Ao)
0,68 0,98 1,33 1,49 1,65
0,000** 1,33 1,81 1,96
2,2
* Bán kính cộng hóa trò. Các giá trò của kim loại kiềm là bán kính kim loại.


** bán kính ion H+, bán kính ion H- = 1,36 Ao.
11. NaH là một chất tham gia rất mạnh vào phản ứng oxy hóa khử. Theo anh chò,
nguyên tử của nguyên tố nào trong hợp chất đó sẽ bò thay đổi số oxy hóa khi tham gia
phản ứng oxy hóa khử; NaH là chất khử mạnh hay chất oxy hóa mạnh?
12. Lưu huỳnh có thể tạo thành các hợp chất trong đó nó có các số oxy hóa sau đây: -2
, 0, +2, +4, +6. Theo anh chò :
a) Hợp chất chứa lưu huỳnh ở số oxy hóa nào kém bền vững nhất?
b) Nguyên tử lưu huỳnh trong những hợp chất sau đây có thể đóng vai trò chất

nhường, nhận electron hay không? Hợp chất lúc đó sẽ đóng vai trò chất oxy
hóa hay chất khử? H2S, S8 , SF2 , SO2 ,H2SO4
13. Phot pho và chì có tạo nhiều hợp chất hóa học với các nguyên tố khác ở những số
oxy hóa nào?
14. Có thể dựa vào đặc điểm nào của nguyên tử để giải thích quy tắc chẵn lẻ
Mendeleev cho các nguyên tố không chuyển tiếp. Quy tắc này có đúng cho nguyên tố
chuyển tiếp hay không?
15. Thế oxy hóa khử tiêu chuẩn của các cặp liên hợp Xn+/ X(n-2)+ ở pH = 0 của các
nguyên tố phân nhóm VIIA, VIA & VA có giá trò như sau:
Chu kỳ
3
4
5
6

3
4
5
6

3
4
5
6
3
4

Quá trình khử
Phân nhóm VIIA
+

BrO4 + 2H + 2e  BrO3 + H2O
H5IO6 + H+ + 2e  IO3- + 3H2O
ClO4- + 2H+ + 2e  ClO3- + H2O
Hợp chất của At ở số oxy hóa +7 không tồn tại trong dung dòch nước vì
có tính oxy hóa rất mạnh.
Phân nhóm VIA
2+
SO4 + 4H + 2e = H2SO3 + H2O
SeO42- + 4H+ + 2e = H2SeO3 + H2O
H6TeO6 + 2H+ + 2e = TeO2 (r) + 4H2O
Hợp chất của Po ở số oxy hóa +6 không tồn tại trong dung dòch nước
vì có tính oxy hóa quá mạnh.
Phân nhóm VA
+
H3PO4 + 2H + 2e = H3PO3 + H2O
H3AsO4 + 2H+ + 2e = HAsO2 + 2H2O
Sb2O5 (r) + 6H+ + 2e = 2SbO+ + 3H2O
NaBiO3 (r) + 4H+ + 2e = BiO+ + Na+ + 2H2O
Phân nhóm IVA
Hợp chất của Si ở số oxy hóa +2 không tồn tại trong dung dòch nước vì
có tính khử quá mạnh.
GeO2 (r) + 2H+ + 2e = GeO (r) + H2O

ooxh/kh(V)
1,763
1,64
1,19

+0,17
+1,15

+ 1,02

-0,276
+0,56
+0,58
> +1,8

-0,12


5
6
3

4

5

SnO2 (r) + 2H+ + 2e = SnO (r) + H2O
-0,088
+
2+
PbO2 (r) + 4H + 2e = Pb + 2H2O
+1,455
Phân nhóm IIIA
Hợp chất của Al ở số oxy hóa +1 không tồn tại trong dung dòch nước vì
có tính khử quá mạnh.
Hợp chất của Ga ở số oxy hóa +1 không tồn tại trong dung dòch nước
vì có tính khử quá mạnh.
In3+ + 2e = In+

-0,444
3+
+
Tl + 2e = Tl
+1,28
a) Anh chò hãy sử dụng cấu trúc electron của các nguyên tố để giải thích quy
luật tăng tính oxy hóa của các hợp chất chứa các nguyên tố không chuyển
tiếp ở mức oxy hóa dương cao nhất ở các chu kỳ IVA và VIA. (Quy luật
tuần hoàn thứ cấp).
b) Trong một chu kỳ từ trái qua phải tính oxy hóa của các hợp chất chứa
nguyên tố không chuyển tiếp ở mức oxy hóa dương cao nhất (+n) tăng hay
giảm dần? Nó có tính quy luật không?
c) Trong một chu kỳ từ trái qua phải tính khử của các hợp chất chứa nguyên tố
không chuyển tiếp p ở mức oxy hóa dương nhỏ hơn mức cao nhất hai đơn vò
( +(n-2)) thay đổi như thế nào? có tính quy luật không?

MnCl2 + Br2 + NaOH (dd) 
[ H 2 SO4 , HNO3 ]

MnSO4 + (NH4)2S2O8 + H2O   
K2MnO4 + H2O 
K2CrO4 + (NH4)2S + H2O 
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 (lỗng) 
Na2S2O3 (dd) + HCl 
NaVO3 + H2O2 + H2SO4 
[ H SO ]

4
V2(SO4)3 + KMnO4(dư) + H2O 2 




CaOCl2 + NH3(dd đđ) →
CuS + HNO3(đđ) →
CuSO4 + Ptrắng + H2O →
AgNO3 + Na2HPO3 + H2O →
[ H SO ]

4
Ti2(SO4)3 + KMnO4 + H2O 2 


HgS + HNO3 + HCl 
Hg2(NO3)2 + NaOH(lỗng) 
AgNO3 + K2CO3 + K2S2O8 
CuCl2 + N2H4 + NaOH(dd) 
K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 (lỗng) 
FeCl3 + Br2 + KOH(đđ) 
Co(NO3)2 + KNO2 + CH3COOH(lỗng) 

KClO3 (r) + H2C2O4 (đđ) 

MnO2 + 2NaBr + 2NaCl + 2H2O
2HMnO4 + 5(NH4)2SO4 + 7H2SO4
2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
2Cr(OH)3 + 3S + 4KOH + 6NH3
K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3S + 7H2O
2NaCl + S + SO2 + H2O
(VO2)2SO4 +... Na2SO4 + 4H2O
10HVO3 + 3K2SO4 + 4MnSO4 + 2K2SO4 +

9H2SO4
N2 + 3CaCl2 + 3H2O
Cu(NO3)2 + H2SO4 + 8NO2 + 4H2O
5Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4
2Ag + H3PO4 + 2NaNO3
10TiOSO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4
H2SO4 + ...H2[HgCl4] + 8NO2 + 4H2O
HgO + Hg + 2NaNO3 + H2O
2AgO + 2K2SO4 + 2KNO3 + 2CO2
2Cu2O + N2 + 8NaCl + 6H2O
Cr2(SO4)3 + 3O2 + 7H2O + K2SO4
2K2FeO4 + 6KBr + 6KCl + 8H2O
K3[Co(NO2)6] + NO + 2KNO3 + 2KCH3COO
+ H2O
K2CO3 + 2ClO2 + CO2 + H2O


KI (r) + H2SO4 (đđ) 
Si + HNO3(đđ) + HF →

4I2 + 8KHSO4 + H2S + 4H2O
H2SiF6 + 4NO2 + 4H2O

16.Cho tiến hành thí nghiệm sau đây: Cho vào ống nghiệm 1ml FeSO4 bão hòa, 5 - 6
giọt H2SO4 đậm đặc. Làm lạnh ống nghiệm dưới vòi nước. Thêm từ từ 1ml HNO3
loãng dọc theo thành ống nghiệm (không lắc), ta thấy có một vòng nhỏ màu nâu đen lơ
lửng. Sau đó nếu cho tiếp HNO3 loãng sẽ thấy có khí bay lên, ngay trên bề mặt dung
dòch không màu, cao hơn có màu nâu, dung dòch chuyển sang màu vàng nhạt. Hãy viết
các phản ứng minh họa và giải thích các giai đoạn thí nghiệm. Có thể dùng axit nào
thay cho HNO3 trong thí nghiệm trên không? Hiện tượng? Giải thích?

Đáp án tóm tắt:
Cho HNO3 loãng vào dung dịch FeSO4 bão hòa trong mơi trường axit sẽ xảy ra phản
ứng: FeSO4 + HNO3 +H2SO4 → Fe2(SO4)3 + NO +H2O
Sau đó NO kết hợp với sắt (II) tạo phức màu nâu (tạo một lớp mỏng vì ta cho axit nitric
dọc theo thành ống thành màng mỏng) Fe(NO)SO 4. Khi cho thêm axit nitric phản ứng sẽ
tiếp tục tạo thành NO và chuyển hết sắt (II) thành sắt (III), khí NO thốt ra sẽ có hiện
tượng lớp bên trên hóa nâu khi chuyển thành NO2 trong khơng khí.
Dùng axit sulfuric đặc đun nóng cũng có thể chuyển thành sắt (III), nhưng khơng có hiện
tượng tương tự trên.
Tham khảo thêm trong sách Hóa Vơ Cơ của GS Nguyễn Đình Soa.
17. Tiến hành trộn thật đều 4g KClO3 và 1g MnO2 bằng cối và chày sứ, sau đó cho vào
1 ống nghiệm thật khô. Đun nóng ống nghiệm và thu khí thoát ra trong 1 ống nghiệm,
lớn chứa đầy nước. Khí thu được là khí gì? Giải thích vai trò của các chất trong thí
nghiệm trên? Có thể dùng chất gì thay thế MnO2 được?
Đáp án tóm tắt:
Vì phản ứng giữa KClO3 và MnO2 là phản ứng tự oxy hóa- khử dị thể trong pha rắn, với
MnO2 là xúc tác nên cần nghiền trộn đều để tăng mức độ phản ứng. Khi đun nóng sẽ xảy
ra phản ứng:
KClO3 → (MnO2 xúc tác) KCl + O2.
Có thể dùng oxyt TcO2 tương tự hay oxyt chì làm xúc tác.Vai trò của ống nghiệm chứa
nước nhằm thu được oxy tinh khiết.
Tham khảo thêm sách HVC.
18. Vì sao tiosunphat có tính khử? Số oxy hóa của S trong tiosunphat là bao nhiêu?
Viết phương trình phản ứng của tiosunphat với các chất Cl2, Br2, I2, và hỗn hợp dung
dòch KMnO4 + H2SO4.
Đáp án tóm tắt:


Tiosulphat có tính khử vì trong phân tử có chứa lưu huỳnh với 2 số oxy hóa khác nhau,
trong đó S có số Oxy hóa nhỏ hơn sẽ có tính khử (dựa vào sách HVCơ của Thầy Soa),

dựa vào cấu tạo phân tử để tính số oxy hóa 2 loại ngun tử lưu huỳnh khác nhau .
MnO4- + S2O32- + H+ → SO42- + Mn2+ + H2O (nếu axit sulfuric lỗng hay thiếu có thể
thấy kết tủa MnO2).
S2O32- + I2 → S4O62- + I-.
19. Người ta điều chế khí clo bằng cách cho vào bình cầu 10 g MnO2 và 15ml HCl đậm
đặc. Đun hỗn hợp trên bằng đèn cồn cho sôi khoảng 20 phút. Chất khí bay ra được thu
vào 3 lọ: Lọ 1 không đựng gì để chứa khí clo; lọ 2 đựng 1/2 lọ nước; lọ 3 chứa khoảng
15ml NaOH loãng. Giải thích và viết phương trình phản ứng xảy ra. Vai trò của MnO2?
Có thể thay thế bằng chất gì khác?
Trong lọ 2 và lọ 3 chứa chất gì? Nên dùng dung dòch trong lọ nào để làm chất tẩy màu
quần áo? Vì sao?
Đáp án tóm tắt:
Phương trình phản ứng:
MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O
Trong phản ứng trên MnO2 đóng vai trò chất oxy hóa, có thể thay thế bằng chất khác,
nhưng chú ý sao cho thế khử của chất thay thế lớn hơn so với thế khử của cặp Cl2/Cl(1.359V).
Lọ 2 chứa nước để thu dung dịch nước clo (HCl, HClO), lọ nước nên để trước lọ xút (lọ
3) vì lọ xút hấp thu clo mạnh hơn tạo nước javel, nên hạn chế tối đa lượng clo thốt ra
mơi trường.
Cả lọ 2 và lọ 3 đều có tính oxy hóa nên đều có thể dùng tẩy màu quần áo, tuy nhiên lọ 2
có tính axit nên người ta dùng nước javel để tẩy màu thì tốt hơn.
20. Để điều chế oxyt cro6m, người ta lấy K2Cr2O7 và đường saccaro (theo tỉ lệ tính
trước) cho vào cối, trộn và nghiền mòn hỗn hợp. Xong cho hỗn hợp trên vào chén sắt
tẩm một lượng cồn xác đònh, đem đốt trên bếp điện (hoặc đèn cồn). Khi cháy hết cồn
thì cho toàn bộ sản phẩm vào lò nung ở nhiệt độ khoảng 600oC khoảng 1 giờ. Lấy sản
phẩm để nguội, sau đó hòa tan trong nước, lọc thu sản phẩm rắn.
Viết các phương trình phản ứng và giải thích? Vai trò của cồn và đường? Có thể thay
thế bằng chất gì khác?
Đáp án tóm tắt:
Thực chất đây là phản ứng oxy hóa khử, dùng chất khử để đưa crom về Cr(III) dạng

Cr2O3, đây là phản ứng dị thể nên ta cố gắng để mức độ tiếp xúc phản ứng là tốt nhất.
Vì vậy người ta dùng đường trộn đều và sau đó dùng cồn đốt để chuyển đường thành
cacbon thì mức độ đồng đều hơn hẳn khi trộn cacbon trực tiếp.
Khi đốt nóng ngồi khơng khí thì phản ứng đốt cháy đường thành cacbon bằng cơn dễ
dàng xảy ra hơn hẳn phản ứng khử crom bằng cồn, vì vậy giai đoạn này đốt trong khơng
khí.
Sau đó khi nung trong lò nung chú ý phải đậy kín nắp chén nung vì tránh phản ứng
canbon cháy thành CO2 khi có mặt oxy, phản ứng này sẽ cạnh tranh với phản ứng khử
crom, làm giảm hiệu suất tạo sản phẩm. Các phản ứng:


K2Cr2O7 + C (t0) → K2CO3 + Cr2O3 + CO ( thiếu oxy)
Cồn có thể thay thế bằng xăng.
21. Trong phòng thí nghiệm, để điều chế thuốc tím người ta làm như sau: Cân thật
nhanh 3 g KOH cho vào chén sắt rồi trộn với 2,5 g KClO3 và đun nóng cho hỗn hợp
nóng chảy hoàn toàn, rồi cho từ từ từng lượng nhỏ đến hết 1,5 g MnO2. Dùng đũa
khuấy đều trong khi thêm MnO2. Sau khi hết MnO2, cho vào lò nung ở 6000C khoảng
20 phút, cho đến khi hỗn hợp phản ứng xuất hiện màu xanh lục. Lấy ra, để nguội. Hòa
tan sản phẩm bằng 50 ml nước cất.
Cho tất cả hỗn hợp thu được sau khi hòa tan vào cốc 150 ml rồi đem trung hòa
dung dòch này bằng cách thêm từ từ vào cốc 1 lượng HCl 2N cho tới khi dung dòch có
màu tím hẳn. Lọc thu sản phẩm.
Viết phương trình phản ứng cho từng giai đoạn và giải thích? Vai trò của HCl?
Có thể thay thế bằng những chất gì?
Giải thích tại sao không bao giờ thu được 100% sản phẩm như mong muốn?
Đáp án tóm tắt:
Đây là phản ứng điều chế thuốc tím, KclO3 là chất oxy hóa, KOH là mơi trường, MnO2
đóng vai trò chất khử (và là chất tạo sản phẩm), cân nhanh KOH để tránh nó bị chảy ra
trong khơng khí do hút ẩm (rất mạnh). Và vì đây là phản ứng dị thể nên cần đun nóng
chảy hỗn hợp để tăng mức độ phản ứng.

Sau khi phản ứng, sản phẩm thu được sẽ là K2MnO4 chứ chưa phải là KMnO4 , dựa vào
giản đồ Latimer (hay Frost) ta thấy rằng trong mơi trường axit thì K2MnO4 (dung dịch
màu xanh lục) dễ dàng bị dị phân tạo KMnO4 (dung dịch màu tím) và MnO2, nên ta dùng
HCl làm mơi trường axit. Có thể dùng axit sulfuric lỗng, thậm chí dấm ăn. Chú ý là
trong phản ứng này, sản phẩm thu được bao giờ cũng có mặt MnO2 , nên hiệu suất của
phản ứng này rất thấp.
Các SV có thể tính thử hiệu suất lý thuyết của phản ứng này.
KClO3 + MnO2 + KOH → K2MnO4 + KCl + H2O
K2MnO4 + H2O/H+ → KMnO4 + MnO2 + KOH