CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TIỂU LUẬN CUỐI KỲ
Học phần: Dạy học Bài tập Hóa học

XÂY DỰNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ

“PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ”

Hà Nội, 12/2018
1



LỜI CẢM ƠN
Môn học này cũng là một trong số những môn học chuyên ngày sư
phạm Hóa học em được học và không giống với các môn học khác, chúng
em sẽ phải đứng vào vị trí của người dạy để phân tích sâu nội dung, cách
để dạy các bài tập Hóa học phục vụ cho việc giảng dạy ở kì thực tập kiến
tập sắp tới hay cả sau này của mình. Với điều kiện, vốn kiến thức, trình độ
lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế của mình, em đã cố
gắng hoàn thiện bài tiểu luận, nhưng chắc chắn bài tiểu luận của em còn có
rất nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của cô để bài
luận của em được hoàn thiện đầy đủ.
Em xin chân thành cảm ơn!
Trân trọng. Hà Nội, tháng 12 năm 2018

3

DANH MỤC VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ

HS

: học sinh

OXH-KH

: oxi hóa – khử

SGK

: sách giáo khoa

THCS

: trung học cơ sở

THPT

: trung học phổng thông

4


MỤC LỤC
TRANG BÌA ..................................................................................................... 1

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. 3
DANH MỤC VIẾT TẮT ................................................................................. 4
MỤC LỤC......................................................................................................... 5
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 6
1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 6
2. Cấu trúc bài tiểu luận ................................................................................ 6
NỘI DUNG
I. Lý thuyết về phản ứng oxi hóa – khử........................................................ 8
1. Phản ứng oxi hóa – khử ............................................................................ 8
1.1. Số oxi hóa ........................................................................................ 8
1.2. Khái niệm về phản ứng oxi hóa – khử............................................... 9
1.3. Phân loại phản ứng oxi hóa – khử.................................................... 9
2. Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử............................................... 11
2.1. Phương pháp thăng bằng electron.................................................. 11
2.2. phương pháp tăng – giảm số oxi hóa...............................................12
3. Phương pháp giải bài tập phản ứng oxi hóa – khử................................... 12
3.1. Phương pháp bảo toàn electron......................................................12
3.2. Phương pháp quy đổi......................................................................13
II. Phân loại dạng bài tập .............................................................................. 14
Dạng 1: Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ. Xác định số oxi hóa,
chất khử, chất oxi hóa.............................................................. 15
Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử...............................................16
Dạng 3: Nhận biết – Điều chế - Tinh chế................................................19
Dạng 4: Bài tập tính toán dựa vào phản ứng oxi hóa – khử..................20
III. Bài tập theo định hướng mới.................................................................. 25
5


1. Bài tập thí nghiệm............................................................................................................. 25
2. Bài tập thực tiễn.................................................................................................................. 26

IV. Xây dựng kế hoạch dạy học........................................................................................... 27
V. Kiểm tra – đánh giá............................................................................................................... 31
KẾT LUẬN........................................................................................................................................ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................... 39

6


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Trong dạy học môn Hóa học có nhiều phương pháp dạy học phát triển
nhận thức và tư duy của học sinh, trong đó việc sử dụng hệ thống bài tập hóa
học trong giảng dạy được đánh giá là một phương pháp dạy học hiệu quả.
Phản ứng oxi hóa-khử là một loại phản ứng quan trọng trong chương
trình hóa học phổ thông hiện hành của Bộ Giáo dục và đào tạo. Kiến thức về
phản ứng oxi hóa – khử được vận dụng phổ biến, đa dạng và xuyên suốt
chương trình (từ lớp 8 – lớp 12). Phản ứng OXH – KH có một ý nghĩa quan
trọng, tạo cơ sở nền tảng kiến thức trong việc nghiên cứu tính chất của các
đơn chất, hợp chất vô cơ và hữu cơ trong chương trình hóa học.
Do vậy, trong khuôn khổ bài tiểu luận này, em sẽ trình bày hệ thống bài
tập về phản ứng OXH-KH trong chương trình Hóa học vô cơ được vận dụng
vào dạy học một cách hiệu quả.
2. Cấu trúc bài luận:
Bài luận được trình bày trong ba phần, phần nội dung gồm năm mục chính:
- Mở đầu.
- Nội dung:
I. Lý thuyết về phản ứng oxi hóa – khử.
II. Phân loại dạng bài tập.
III. Bài tập theo định hướng mới.
IV. Vận dụng vào bài dạy.

V. Kiểm tra – đánh giá.
- Kết luận.
- Tài liệu tham khảo.

7


XÂY DỰNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ
“PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ”
I. LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ
1. Phản ứng oxi hóa - khử [1,2,3,4]
1.1. Số oxi hóa
Số oxi hóa của các nguyên tố trong thành phần phân tử của các chất được
quy ước bằng điện tích ở nguyên tử của nguyên tố được xét, khi cặp electron
dùng chung lệch về phía nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện cao hơn. Một
số quy tắc xác định số oxi hóa dùng cho cả các chất vô cơ và hữu cơ.

- Tổng đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử trung hòa điện
bằng 0. Ví dụ trong phân tử K 2O, số oxi hóa của K là +1, của O là -2.
(+1).2 + (-2) =0.
-

Tổng−đại số số oxi hóa của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng điện tích của ion. Ví dụ trong in
HSO 4, số oxi hóa của H là +1, của O là -2, của S là +6. (+1) + (+6) + (-2).4 = - 1

- Trong đơn chất, số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0. Ví dụ trong
phân tử Cl2, số oxi hóa của Cl bằng 0.
- Khi tham gia hợp chất, số oxi hóa của một số nguyên tố có trị số không
đổi như sau:
 Kim loại kiềm có số oxi hóa bằng +1.

 Kim loại kiềm thổ có số oxi hóa bằng +2.
 Kim loại nhôm có số oxi hóa +3.
 Oxi có số oxi hóa bằng -2, trừ trường hợp F2O oxi có số oxi hóa
bằng +2 và các peoxit oxi có số oxi hóa bằng -1.
 Hiđro thường có số oxi hóa bằng +1, trừ trường hợp các hiđrua
kim loại hiđro có số oxi hóa bằng -1.
8


1.2. Khái niệm phản ứng oxi hóa – khử
“Phản ứng OXH-KH là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các
nguyên tố tham gia vào thành phần phân tử của các chất trong hệ phản ứng”.
[tr199. 3].
Trong một phản ứng OXH-KH luôn luôn có hai quá trình song hành là
sự oxi hóa và sự khử, trong đó sự oxi hóa là sự nhường electron và sự khử là
sự nhận electron.
Một cách tương tự:
- Chất nhường electron được gọi là chất khử, nó bị oxi hóa.
- Chất nhận electron được gọi là chất oxi hóa, nó bị khử.
Trong quá trình phản ứng OXH-KH, số oxi hóa của chất oxi hóa giảm
xuống, còn số oxi hóa của chất khử tăng lên.
1.3. Phân loại phản ứng oxi hóa – khử
Có thể chia các phản ứng OXH-KH thành 4 loại: phản ứng giữa các
phân tử, phản ứng dị li, phản ứng nội phân tử, phản ứng có sự tham gia của
chất môi trường.
a. Phản ứng oxi hóa – khử đơn giản.
Trong phản ứng OXH-KH giữa các phân tử sự chuyển electron
xảy ra giữa các phân tử khác nhau. Đây là loại phản ứng OXH-KH phổ
biến nhất.
- Sự kết hợp giữa các nguyên tố:

- Phản ứng giữa kim loại với các hợp chất:
- Phản ứng giữa phi với các hợp chất:
- Phản ứng giữa các hợp chất:
9


2KMnO4 + 5HNO3 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 +
8H2O b. Phản ứng dị li.
Trong phản ứng này một chất phân li thành hai chất khác, trong đó
một chất ở mức oxi hóa cao hơn và một chất ở mức oxi hóa tháp hơn.
Ví dụ:
3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O
N3+ → N5+ + 2e
N3+ + e → N2+
c. Phản ứng nội phân tử.
Trong phản ứng này sự chuyển electron xảy ra giữa các nguyên tử
của các nguyên tố cùng nằm trong một phân tử.
Ví dụ:

MnO2

2KClO3 →

2KCl + 3O2

Cl5+ + 6e

→ Cl1-

2O2- → 2O0 + 4e

d. Phản ứng oxi hóa - khử ở môi trường axit, bazơ, trung tính (H2O).
Trong phản ứng này có axit, kiềm, hoặc nước tham gia làm môi
trường, tạo ra các sản phẩm khử tương ứng.



KMnO4



Mn2+

10




K2Cr2O7



Cr3+

Ví dụ:
+ ...

Xác định các chất tạo thành sau phản ứng và cân bằng phương trình hóa học sau: NO + K 2Cr2O7 + H2SO4 → HNO3 + K2SO4



Môi trường axit (H2SO4) K2Cr2O7 → Cr2(SO4)3



NO + K2Cr2O7 + H2SO4 → HNO3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O 2Cr+6 + 6e → 2Cr+3
+2
+5

N
→ N + 3e
2. Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử:

Đây là phương pháp mới để lập phương trình HS được học ở THPT so với
khi học ở THCS tuy nhiên các phương pháp đều tuân theo nguyên lý chung là
tuân theo định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn điện tích.
2.1. Phương pháp thăng bằng electron
Dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron do chất khử nhường phải đúng
bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận. (bài 25: Phản ứng OXH-KH)
Có 4 bước thực hiện để viết phương trình OXH-KH theo phương pháp
thăng bằng electron:
- Bước 1: Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa
thay đổi.

11


- Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử (bán phản ứng),

cân bằng mỗi quá trình.
- Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường

bằng tổng số electron do chất oxi hóa nhận.
- Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng.

Hoàn thành phương trình hóa học.
2.2. Phương pháp tăng - giảm số oxi hóa
Phương pháp này dựa vào nguyên tắc: trong một phản ứng OXH-KH,
tổng số oxi hóa tăng bằng tổng số oxi hóa giảm
Các phương pháp lập phương trình phản ứng này đều khiến HS dễ
dàng hơn để viết được các phản ứng OXH-KH phức tạp, dựa vào việc xác
định số oxi hóa của chất tham gia và sản phẩm tạo thành.
Tóm lại, khái niệm số oxi hóa là phương tiện giúp HS phát hiện phản
ứng OXH-KH và cân bằng phản ứng OXH-KH. Nêu rõ bản chất của phản
ứng OXH-KH, lập phương trình phản ứng OXH-KH bằng phương pháp
thăng bằng electron, phương pháp tăng – giảm số oxi hóa. Đồng thời áp
dụng kiến thức của phản ứng OXH-KH tìm hiểu tính chất hóa học nhóm
nguyên tố phi kim và kim loại.
3. Phương pháp giải bài tập phản ứng oxi hóa – khử
3.1. Phương pháp bảo toàn electron
a. Nguyên tắc:
Định luật bảo toàn electron trong phản ứng oxi hóa – khử: “Khi có
nhiều chất oxi hóa hoặc chất khử trong hỗn hợp phản ứng (nhiều phải ứng
hoặc phản ứng qua nhiều gia đoạn) thì tồn số mol electron mà các phân tử
chất khử nhường bằng tổng số mol electron mà các phân tử chất oxi hóa
nhận”.
Tổng số mol electron nhường = Tổng số mol electron nhận
12


b. Cách giải:

- Xác định chất khử và chất oxi hóa ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối
(bỏ qua các giai đoạn trung gian).
-

Viết các quá trình khử và quá trình oxi hóa.

- Áp dụng định luật bảo toàn electron.
Lưu ý khi sử dụng phương pháp bảo toàn electron:
Điều quan trọng nhất khi áp dụng phương pháp này là xác định đúng
trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất khử và chất oxi hóa, viết
đúng được các quá trình khử và quá trình oxi hóa. Trong nhiều trường hợp
có thể không cần viết và cân bằng phương trình hóa học của phản ứng oxi
hóa – khử.
3.2. Phương pháp quy đổi
a. Nguyên tắc:
Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán
ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giải hơn, qua đó làm cho
phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện để suy ra đúng đáp số cuối cùng.
Khỉ áp dụng phương pháp quy đổi phải tuân theo 2 nguyên tắc sau:
- Bảo toàn nguyên tố.
- Bảo toàn số oxi hóa.
b. Cách giải:
Môt bài toán có thể có nhiều cách quy đổi, dưới đây là 3 hướng quy
đổi hay được áp dụng nhất trong giải các bài toán về phản ứng oxi hóa –
khử:
- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp hai chất hoặc chỉ một chất
duy nhất.
- Quy đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử hoặc đơn chất tương
ứng.
13

- Quy đổi tác nhân oxi hóa: với những bài toán trải qua nhiều giai
đoạn oxi hóa khác nhau bởi những chất oxi hóa khác nhau, ta có
thể quy đổi vai trò oxi hóa của chất oxi hóa này cho chất oxi hóa
còn lại để bài toán trở nên đơn giản.
Lưu ý khi sử dụng phương pháp quy đổi:
Trong quá trình giải bài toán thường được kết hợp sử dụng các định
luận bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn electron cùng
với việc sơ đồ hóa bài toán để tránh phải viết phương trình hóa học, qua
đó rút ngắn thời gian làm bài.
Phương pháp quy đổi là một phương giải bải toán nhanh và phương
pháp quy đổi khái quát nhất là quy đổi về các nguyên tử nguyên tố tương
ứng. Lời giải nhanh, gọn, dễ hiểu và thể hiện đúng bản chất hóa học.
II.

PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP
HS đã được làm quen với kiến thức về phản ứng oxi hóa – khử từ
chương trình hóa học lớp 8, tuy nhiên những kiến thức này mới được giới
thiệu ở mức độ sơ khai nhất và chưa đi vào bản chất. Lên đến lớp 10, sau khi
HS đã được trang bị những kiến thức tương đối đầy đủ về cấu tạo nguyên tử
và liên kết hóa học, trên cơ sở lý thuyết chủ đạo về cấu tạo chất, các kiến
thức về phản ứng oxi hóa – khử được trình bày trong chương 4 (Phản ứng
hóa học) – Hóa học 10 một cách tổng quát, kiến thức bản chất của phản ứng
oxi hóa - khử. Để HS có thể củng cố và vận dụng thành thạo những kiến thức
này, chuẩn bị cơ sở để nghiên cứu các nhóm nguyên tố cụ thể ở các chương
sau, em sẽ phân loại 4 dạng bài tập hóa học về phản ứng oxi hóa – khử với
bài tập được xây dựng theo bốn mức độ nhận thức và tư duy của học sinh
(Nhớ - Hiểu – Vận dụng – Vận dụng cao):

14


Dạng 1: Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ. Xác định số oxi hóa,
chất khử, chất oxi hóa.
Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Dạng 3: Nhận biết – điều chế - tinh chế
Dạng 4: Bài tập tính toán dựa vào phản ứng oxi hóa – khử.
 Dạng 1: Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ.
Xác định số oxi hóa, chất khử, chất oxi hóa.
Dạng bài tập này giúp HS ghi nhớ và tái hiện lại nội dung về khái
niệm phản ứng OXH – KH, phân loại phản ứng OXH – KH, rèn luyện
cách xác định số oxi hóa và xác định vai trò của các chất trong phản ứng
OXH – KH. Mức độ nhận thức chủ yếu là nhớ và hiểu là có thể giải quyết
được bài tập dạng này
Bài 1: Loại phản ứng nào sau đây không phải phản ứng oxi hóa - khử:
A. Phản ứng trao đổi.

C. Phản ứng thế.

B. Phản ứng phân hủy.

D. Phản ứng hóa hợp.

Đáp án: A
HS nhớ được khái niệm phản ứng oxi hóa – khử là những phản ứng
trong đó có sự thay đổi số oxi hóa và phản ứng không có sự thay đổi số
oxi hóa thì không phải là phản ứng oxi hóa – khử thì có thể dễ dàng giải
quyết bài tập này.
Bài 2: Số oxi hóa của nguyên tử mangan trong phân tử kali pemanganat là:

A.+3

B. +5

C. +7

D.+9

Đáp án: C
HS nhớ được công thức phân tử của kali pemanganat là KMnO4 và xác
định được số oxi hóa của Mn dựa vào quy tắc hóa trị.
15


Bài 3: Trong phương trình phản ứng: 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO. NO2
đóng vai trò:
A. Chất oxi hóa.

C. Chất tạo môi trường.

B. Chất khử.

D. Vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

Đáp án: D

HS xác định được số oxi hóa của nguyên tố N trước và sau phản ứng và
sự tăng hay giảm số oxi hóa sẽ quyết định NO 2 đóng vai trò gì trong phản
ứng: N+4 trong NO2 sau phản ứng thành N+5 trong HNO3 và N+2 trong NO.

Vậy N vừa có số oxi hóa tăng vừa có số oxi hóa giảm sau phản ứng nên NO 2
đóng vai trò vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.
 Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Sử dụng phương pháp thăng bằng electron hoặc phương pháp tăng
giảm số oxi hóa để cân bằng phương trình hóa học.
1. Mức độ hiểu:
HS viết và cân bằng được phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa
khử khi đầu bài đã cho đầy đủ công thức hóa học của các chất tham gia và
sản phẩm tạo thành.
Bài 4: Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp thăng
bằng electron:
a.
b.
c.

Cu + HNO3(đặc) → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

S + HNO3(đặc) → SO2 + NO2 + H2O
FeO + HNO3 (loãng) → Fe(NO3)3 + NO + H2O

Hướng dẫn giải:
a. Phản ứng giữa kim loại và axit HNO3 đặc/loãng, H2SO4 đặc, nóng
- Xác định số oxi hóa và nguyên tố có số oxi hóa thay đổi:

16


- Viết bán phản ứng:
- Viết PTHH: Cu + 4HNO3(đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tương tự

b.

Phản ứng giữa phi kim với axit HNO3 đặc/ loãng, H2SO4 đặc, nóng. S + 4HNO3(đặc) → SO2 + 4NO2 + 2H2O

c.

Phản ứng giữa hợp chất với axit HNO3 đặc/ loãng, H2SO4 đặc, nóng.
3FeO + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

2. Mức độ vận dụng:
HS viết và cân bằng được phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa
khử dạng tổng quát hoặc cho thiếu chất sản phẩm, phức tạp.
Bài 5: Cân bằng các phản ứng oxi khóa khử sau:
0

Fe + CO2
b.
c. NO + K2Cr2O7 + H2SO4
a. FexOy + CO →

FexOy + HNO3 → NO + ...

d. KI + MnO2 + H2SO4 → I2 + ...

Hướng dẫn giải
c. NO + K2Cr2O7 + H2SO4

→ HNO 3 + K2SO4 + ...

→ HNO3 + K2SO4 + ...

Phản ứng có sự tham gia của H2SO4 môi trường axit, nên sản phẩm
khử của K2Cr2O7 là Cr2(SO4)3


NO + K2Cr2O7 + H2SO4 → HNO3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O

- Xác định số oxi hóa và nguyên tố có số oxi hóa thay đổi:
17


- Viết bán phản ứng:
- Viết PTHH:
2NO + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 2HNO3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3H2O Tương tự:
0

xFe + yCO2

a. Fe xOy + yCO →

b. 3FexOy + 2(6x –y)HNO3 → 3xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (6x –y)H2O d. 2KI + MnO2 + 2H2SO4 → I2 + MnSO4 +
Cr2(SO4)3 + H2O

Bài 6: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa các chất sau bằng phương trình hóa học:

FeCl2
Fe
FeCl3

NaCl

NaOH

NaClO

Hướng dẫn giải:
Trước hết ta cần đánh số thứ tự các phản ứng xảy ra trong sơ đồ để dễ
dàng theo dõi và lập phương trình hóa học.
(1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(2) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl
3

(3) 2FeCl2 + Cl2
(4) 2FeCl3 + Fe

→ 2FeCl3

→ 3FeCl2

(5) FeCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Fe(OH)3
đ ệ

(6)

ℎâ

ó à

ă

2NaCl + 2H2O →

(7) 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O 18

2NaOH + Cl2 + H2


Để hoàn thành được bài tập này, HS phải xác định được phản ứng cần
hoàn thành là phản ứng điều chế hay phản ứng thể hiện tính chất hóa học, từ
đó vẫn dụng những kiến thức đã học vẫn dụng hoàn thành chuỗi phản ứng
một cách chính xác. Với kiểu bài tập có thể thể để ẩn một số chất trong
chuỗi khiến bài tập trở nên khó hơn, HS rèn luyện được kĩ năng hoàn thành
sơ đồ dãy biến hóa các chất bằng các phương trình hóa học và cân bằng
phương trình oxi hóa – khử.


Dạng 3: Nhận biết – điều chế - tinh
chế Mức độ vận dụng
Bài 7: Bằng phương pháp hóa học, hãy trình bày phương pháp nhận biết các

dung dịch mất nhãn sau: NaF, NaCl, NaBr và NaI
Hướng dẫn giải:
Để làm được bài tập này cần dựa vào tính chất vật lí, tính chất hóa học
để nhận biết các hóa chất thông qua dấu hiệu về màu sắc, mùi vị, tính tan
hoặc phản ứng tạo chất kết tủa, bay hơi.
Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử:
-

Cho dung dịch AgNO3 lần lượt vào các mẫu thử trên. Mẫu nào
trong suốt là NaF.

-

Mẫu thử tạo kết tủa trắng là NaCl, kết tủa trắng là AgCl tạo thành:
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

-

Mẫu thử tạo kết tủa vàng nhạt là NaBr, kết tủa vàng nhạt là AgBr
tạo thành:
AgNO3 + NaBr → AgBr + NaNO3

-

Mẫu thử tạo kết vàng đậm là NaI, kết tủa vàng đậm là AI tạo
thành:
AgNO3 + NaI → AgI + NaNO3
19


Bài 8: Từ các nguyên liệu chính là NaCl, CaCO 3, nước, các chất xúc tác và
các dụng cụ cần thiết có đủ. Hãy viết PTHH điều chế NaClO, CaOCl2.
Hướng dẫn giải:
Để làm được bài tập này nên bắt đầu từ chất cần điều chế, viết các
phương trình hóa học điều chế ra chất cần điều chế, qua đó sẽ xác định được
chất trung gian, sau đó suy nghĩ làm sao để điều chế các chất trung gian từ
nguyên liệu ban đầu của đề bài.
-



Viết và cân bằng phương trình hóa học điều chế NaClO là: 2NaOH + Cl 2 → NaCl + NaClO + H2O

Chất trung gian cần điều chế là là NaOH và Cl2

- Để điều chế được Cl2 phải bắt đầu từ nguyên liệu chứa nguyên tố clo,
ở đây là NaCl. Điều chế NaOH cũng bắt đầu từ nguyên liệu chứa
nguyên tố natri và cũng là NaCl. Vậy từ NaCl có phản ứng điện phân
không màng ngắn, Cl2 và NaOH sinh ra sẽ phản ứng với nhau tạo thành

NaClO.
đ ệ

ℎâ

2NaOH + Cl2 + H2

2NaCl + 2H2O →

- Điều chế CaOCl2 từ CaCO3 cũng suy luận tương tự:
• Cl2 lấy từ phương trình hóa học:
đ ệ

ℎâ

ó à

ă

2NaOH + Cl2 + H2

2NaCl + 2H2O →

 Ca(OH)2 được điều chế từ CaO và CaO được điều chế từ CaCO 3.

(1) CaCO3


→ CaO + CO2

(2) CaO + H2O → Ca(OH)2

Ca(OH)2(vôi sữa) + Cl2 → CaOCl2 + H2O

20


Chú ý: Phản ứng Ca(OH)2 phản ứng với Cl2, nếu là sữa vôi Ca(OH)2 sẽ
cho ra CaOCl2, còn dung dịch Ca(OH)2 sẽ ra sản phẩm là hỗn hợp CaCl 2 và
Ca(OCl)2.
Bài tập điều chế qua chất trung gian là dạng bài tập yêu cầu HS phải có
kiến thức tổng quát, có hệ thống để giải được dạng bài tập này, rèn luyện kỹ
năng tư duy, phân tích, xử lý tình huống một các logic. Mức độ nhận thức
vận dụng cao.
 Dạng 4: Bài tập tính toán dựa vào phản ứng oxi hóa – khử.
Tính toán dựa vào hệ số cân bằng của phương trình hóa học

Mức độ vận dụng
Bài 8: Cho 19,2 gam kim loại đồng tác dụng với 200 ml dung dịch HNO3
loãng thu được V lít khí NO (đktc)

a) Viết phương trình hóa học.
b) Tính thể tích V khí NO.
c) Tính nồng độ mol dung dịch HNO3.
Hướng dẫn giải:
Cách 1: Tính toán dựa vào hệ số cân bằng của phương trình hóa học.
a) PTHH: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O b) nCu = =
2

Theo phương trình: nNO = 3 nCu = 3 . 0,3 = 0,2 (mol)

c) Theo phương trình: nHNO3 =

CM=

8

3

nCu =

0,8

= =4(M)
0,2

21

8

3

19,2

2

. 0,3 = 0,8 (mol)

64

= 0,3 (mol)


Cách làm này rất quen thuộc trước khi học về phản ứng oxi hóa – khử,
HS phải viết và cân bằng đúng phương trình hóa học và tính toán dựa vào hệ
số cân bằng.
Cách 2: Áp dụng phương pháp bảo toàn electron.
Các quá trình nhường, nhận electron:
Cu0 → Cu+2 + 2e
0,3
0,6 (mol)

N+5 + 3e → N+2
0,2

→

← 0,2 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
2. nCu = 3. nNO



nNO =

2

nCu = . 0.3 = 0,2 (mol)
2

3




3

VNO = 0,2 . 22,4 = 4,48 (l)

nHNO3 = nNO = 0,2 (mol)
CM=
= =4(M)



0,8

0,2

Để làm bài tập theo phương pháp bảo toàn electron HS cần viết đúng

được các quá trình khử và quá trình oxi hóa. Trong bài tập này HS không
cần viết và cân bằng phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử vẫn
có thể giải nhanh, thậm chí có thể nhẩm ra kết quả. Điều này giúp ích khi
giải bài tập trắc nghiệm.
Bài 9: Hòa tan 4,59 gam nhôm trong dung dịch HNO3 thu được muối nhôm
nitrat và hỗn hợp hai khí NO và NO 2 có tỉ khối hơi đối với hiđro bằng 16,75.
Tính:
a) Lượng nhôm nitrat thu được.
b) Thể tích các khí NO và NO2.
Hướng dẫn giải:
Cách 1: Đặt ẩn giải hệ phương trình
22


Đây là bài tập hỗn hợp hai phương trình hóa học, đặt x, y lần lượt là số
mol của NO và NO2.
-

Dựa
8
3y

vào phương trình hóa học và dữ kiện tổng khối lượng nhôm ở cả hai phương trình, ta thiết lập được phương trình: x +
= 4,527 = 0,17

-

Dựa vào dữ kiện tỉ khối hơi của NO và NO 2 với hiđro, sử dụng
phương pháp đường chéo để tìm được tỉ lệ mol của NO và NO 2, ta
thiết lập được phương trình: = 3.

-

Giải hệ hai phương trình hai ẩn ta có: x = 0,09 (mol) ; y = 0,03 (mol)



VNO = 2,016 (l) ; VNO2 = 0,672 (l)

Cách 2: Áp dụng phương pháp bảo toàn electron.
Đặt x, y lần lượt là số mol của NO và NO2.
Cu0 → Cu+2 + 2e
0,17 →
0,17 (mol)

N+5 + 3e → N+2
3.x ← x (mol)

N+5 + 1e → N+4
y ← y (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có:
nCu = 3. nNO + nNO2
- Suy ra phương trình : 3x + y = 0,17
- Dựa vào dữ kiện tỉ khối hơi của NO và NO 2 với hiđro, sử dụng phương
pháp đường chéo để tìm được tỉ lệ mol của NO và NO 2, ta thiết lập
được phương trình: = 3.
- Giải hệ hai phương trình hai ẩn ta có: x = 0,09 (mol) ; y = 0,03 (mol)
VNO = 2,016 (l) ; VNO2 = 0,672 (l)

23


Bài 10: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3,0 gam hỗn hợp chất rắn
X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO 3 dư thoát ra 0,56 lít khí
(đktc) NO (sp khử duy nhất). Giá trị của m là?
Hướng dẫn giải:

+ [O]

m (g) Fe

→

3,0 (g) X

Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4

HNO3

→

Fe3+ + NO (0,025 mol)

Cách 1: Quy đổi hỗn hợp X thành: x mol Fe và y mol O
- Ta có: 56x + 16y = 3,0 (1)
- Quá trình nhường, nhận electron:

Fe0 → Fe+3 + 3e
x→
3x(mol)

O0 + 2e → O-2
y
(mol)
← 2y

3.0,025 ← 0,025 (mol)

- Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có phương trình:
3x – 2y = 0,075 (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình, giải hệ phương trình suy ra:
x = nFe = 0,045 (mol)
 mFe = 0,045.56 = 2,52 (gam) = m

Cách 2: Quy đổi hỗn hợp X thành: x mol Fe và y mol Fe2O3
- Ta có: 56x + 160y = 3,0 (1)
- Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 3x = 0,075 (2)



Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình, giải hệ phương trình suy ra: x =
nFe = 0,025 (mol) , y = 0,01 (mol)
Bảo toàn nguyên tố Fe:

24

nFe = nFe + nFe2o3 = 0,025 + 2.0,01 = 0,045 (mol)
 mFe = 0,045.56 = 2,52 (gam) = m

Cách 3: Quy đổi hỗn hợp X thành: x mol FeO và y mol Fe2O3
Cách 4: Quy đổi hỗn hợp X thành: x mol FexOy
Thông qua bài tập hình thành kĩ năng giải bài toán hỗn hợp theo phương
pháp đặt ẩn lập hệ phương trình ,HS có thể giải bài toán hóa học nhanh hơn.
Tiếp tục các bài toán được xây dựng kiến thức ngày càng được mở rộng và
nâng cao. Phương pháp giải toán hóa học không chỉ dừng lại giải theo phương
trình hóa học nữa mà HS được hình thành phương pháp giải bài tập theo
“Phương pháp bảo toàn electron” và “Phương pháp quy đổi” các phương pháp
này sẽ giúp HS giải nhanh được bài toàn và linh hoạt hơn đối với những bài tập
khó nhiều dữ kiện, bài tập có nhiều trường hợp có thể xảy ra,...

Với dấu hiệu bài toán có thể giải được bằng phương pháp bảo toàn
electron, HS dễ dàng nhẩm nhanh được kết quả bài toàn. Điều này giúp ích
cho HS khi giải các bài tập trắc nghiệm.
III.

BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG MỚI
Những kiến thức hóa học được vận dụng rất nhiều trong thực tế cuộc

sống và sản xuất. Vậy nên, việc thiết kế các bài tập thực tiễn, bài tập thí
nghiệm, sản xuất và đưa vào giảng dạy môn Hóa học sẽ tạo hứng thú học tập
cho học sinh. Bên cạnh đó giúp học sinh rèn luyện năng lực vận dụng được
những kiến thức được học vào giải quyết những vấn đề do thực tiễn đặt ra.
1. Bài tập thí nghiệm:
Ví dụ: Quan sát hình ảnh thí nghiệm sau:

25