Tài liệu Giáo khoa hóa vô cơ - Viết các phản ứng oxi hóa khử thường gặp pdf

Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

169
Chương trình Hóa học


VẤN ĐỀ III HÓA VÔ CƠ

VIẾT CÁC PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
THƯỜNG GẶP
(CÁC CHẤT OXI HÓA, CHẤT KHỬ THƯỜNG GẶP)

Để viết được các phản ứng oxi hóa khử thì chúng ta cần biết một số chất oxi hóa và một
số chất khử thường gặp. Chất oxi hóa sau khi bị khử thì tạo thành chất khử liên hợp (chất
khử tương ứng); Cũng như chất khử sau khi bị oxi hóa thì tạo thành chất khử liên hợp
(chất khử tương ứng). Ta phải biết các chất khử và chất oxi hóa tương ứng thì mới viết
được phản ứng oxi hóa khử.

I. Các chất oxi hóa thường gặp

I.1. Các hợp chất của mangan: KMnO
4
, K
2
MnO
4

, MnO
2
(MnO
4
-
, MnO
4
2-
, MnO
2
)

+7 +6 +4
- KMnO
4
, K
2
MnO
4
, MnO
2
trong môi trường axit (H
+
) thường bị khử thành muối
+2
Mn
2+


Thí dụ

:
+7 +2 +2 +3
2KMnO
4
+ 10FeSO
4
+ 8H
2
SO
4
→
2MnSO
4
+ 5Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ 8H
2
O
Kali pemanganat Sắt (II) sunfat Mangan (II) sunfat Sắt (III) sunfat
Thuốc tím
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+7 +3 +2 +5
2KMnO
4
+ 5KNO
2
+ 3H
2
SO
4

→
2MnSO
4
+ 5KNO
3
+ K
2
SO
4
+ 3H
2
O
Kali nitrit Kali nitrat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+7 +4 +2 +6
2KMnO
4

+ 5K
2
SO
3
+ 3H
2
SO
4

→
2MnSO
4
+ 6K
2
SO
4
+ 3H
2
O
Kali sunfit Kali sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+6 +2 +2 +3
K
2
MnO
4
+ 4FeSO
4

+ 4H
2
SO
4

→
MnSO
4
+ 2Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ 4H
2
O
Kali manganat Sắt (II) sunfat Managan (II) sun fat Sắt (III) sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+4 -1 +2 0
MnO
2
+ 4HCl(đ)
→

0
t
MnCl
2
+ Cl
2
+ 2H
2
O
Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

170
Mangan đioxit Axit clohđric (đặc) Mangan(II) clorua Khí clo
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+4 +2 +2 +3
MnO
2
+ 2FeSO
4
+ 2H
2
SO
4

→
MnSO
4
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2H
2
O
Mangan đioxit Sắt (II) sunfat Mangan (II) sunfat Sắt (III) sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+7 -1 +2 0
2KMnO
4
+ 10NaCl + 8H
2
SO
4

→
2MnSO
4
+ 5Cl
2
+ K
2

SO
4
+ 5Na
2
SO
4
+ 8H
2
O

Kali pemanganat Nat ri clorua Mangan (II) sunfat Khí clo
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+7 -1 +2 0
2KMnO
4
+ 16HCl
→
2MnCl
2
+ 5Cl
2
+ 2KCl + 8H
2
O
Kali pemanganat Axit clohđric Mangan (II) clorua Khí clo
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+7 +2 +2 +3

MnO
4
-
+ 5Fe
2+
+ 8H
+

→
Mn
2+
+ 5Fe
3+
+ 4H
2
O
Ion pemanganat Ion sắt (II) Ion mangan (II) Ion sắt (III)
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+7 -3 +2 +5
8KMnO
4
+ 5PH
3
+ 12H
2
SO
4

→
8MnSO
4
+ 5H
3
PO
4
+ 4K
2
SO
4
+ 12H
2
O
Kali pemanganat Photphin Mangan (II) sunfat Axit sunfuric
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+7 0 +2 +2
2KMnO
4
+ 5Zn + 8H
2
SO
4

→
2MnSO
4
+ 5ZnSO
4

+ K
2
SO
4
+ 8H
2
O
Kẽm

+7 +3 +3 +2 +4
2KMnO
4
+ 5HOOC-COOH + 3H
2
SO
4

→
2MnSO
4
+ 10CO
2
+ K
2
SO
4
+ 8H
2
O
Axit oxalic Khí cacbonic

(Chất oxi hóa) (Chất khử)

- KMnO
4
trong môi trường trung tính (H
2
O) thường bị khử thành mangan đioxit
(MnO
2
)

Thí du
:

+7 +4 +4 +6

2KMnO
4
+ 4K
2
SO
3
+ H
2
O
→
MnO
2
+ K
2

SO
4
+ KOH
Kali pemanganat Kali sunfit Man ganđioxit Kali sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+7 +2 +4
2KMnO
4
+ 3MnSO
4
+ 2H
2
O
→
5MnO
2
+ K
2
SO
4
+ 2H
2
SO
4

Kali pemanganat Mangan (II) sunfat Mangan đioxit
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái

©

và

Võ Hồng Thái

171


+7 -1 +4 0
2KMnO
4
+ 3H
2
O
2

→
2MnO
2
+ 3O
2
+ 2KOH + 2H
2
O
Hiđro peoxit Mangan đioxit Khí oxi
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

- KMnO
4
trong môi trường bazơ (OH
-
) thường bị khử tạo K
2
MnO
4


Thí dụ
:

+7 +4 +6 +4
2KMnO
4
+ K
2
SO
3
+ 2KOH
→
2K
2
MnO
4
+ K
2
SO
4

+ H
2
O
Kali pemanganat Kali sunfit Kali manganat Kali sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+7 +3 +3 +6 +4
2KMnO
4
+ KOOC-COOK + 2KOH
→
2K
2
MnO
4
+ 2KHCO
3

Kali pemanganat Kali oxalat Kali manganat Kali cacbonat axit
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+7 -2 +6 0
2KMnO
4
+ 2KOH
→
2K
2
MnO

4
+
2
1
O
2
+ H
2
O
Kali pemanganat Kali manganat Oxi
(Chất oxi hóa cũng là chất khử) (Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử)


Ghi chú

G.1.
KMnO
4
trong môi trường axit (thường là H
2
SO
4
) có tính oxi hóa rất mạnh, nên nó
dễ bị mất màu tím bởi nhiều chất khử như: Fe
2+
; FeO; Fe
3
O
4;
SO

2
; SO
3
2-
; H
2
S; S
2-
;
NaCl; HCl; KBr, HBr, HI; KI; Cl
-
; Br
-
; I
-
; NO
2
-
; Anken; Ankin; Ankađien; Aren
đồng đẳng benzen; …

Thí dụ
:
+4 +7 +6 +2
5SO
2
+ 2KMnO
4
+ 2H
2

O
→
2H
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4


Khí sunfurơ Kali pemanganat Axit sunfuric Mangan (II) sunfat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

Khí sunfurơ làm mất màu tím của dung dịch KMnO
4
(dung dịch thuốc tím), trong đó SO
2
đóng vai trò chất
khử. Khí SO
2
và CO
2
đều làm đục nước vôi trong (vì có tạo chất không tan CaSO
3
, CaCO
3

), nhưng CO
2

không làm mất màu dung dịch KMnO
4
.

G.2.
Để làm môi trường axit (H
+
) cho các chất oxi hóa thì người ta thường dùng H
2
SO
4

hay H
3
PO
4
mà không dùng các axit HCl, HBr, HI vì các axit này ngoài sự cung cấp
H
+
, chúng còn đóng vai trò chất khử (Cl
-
, Br
-
, I
-
).

Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

172
G.3.
KMnO
4
có thể đóng vai trò chất oxi hóa trong môi trường axit (H
+
), bazơ (OH
-
)
hoặc trung tính (H
2
O). Còn K
2
MnO
4
, MnO
2
chỉ có thể đóng vai trò chất oxi hóa
trong môi trường axit.

G.4.
Người ta dùng
KMnO

4
trong
dung dịch KOH đậm đặc
để
rửa dụng cụ thủy tinh
.

II.2. Hợp chất của crom: K
2
Cr
2
O
7
; K
2
CrO
4
(Cr
2
O
7
2-
; CrO
4
2-
)

K
2
Cr

2
O
7
(Kali đicromat; Kali bicromat),
K
2
CrO
4
(Kali cromat) trong
môi trường axit

(H
+
) thường
bị khử thành muối crom (III) (Cr
3+
)

Thí dụ
:

+6 +2 +3 +3
K
2
Cr
2
O
7
+ 6FeSO
4

+ 7H
2
SO
4

→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3Fe
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ 7H
2
O
Kali đicromat Sắt (II) sunfat Crom (III) sunfat Sắt (III) sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+6 +4 +3 +6
K

2
Cr
2
O
7
+ 3K
2
SO
3
+ 4H
2
SO
4

→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ 4K
2
SO
4
+ 4H
2
O
Kali đicromat Kali sunfit Crom (III) sunfat Kali sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+6 -1 +3 0
K
2
Cr
2
O
7
+ 6KI + 7H
2
SO
4

→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3I
2
+ 4K
2
SO
4
+ 7H
2
O

Kali đicromat Kali iođua Crom (III) sunfat Iot
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+6 -2 +3 0
K
2
Cr
2
O
7
+ 3H
2
S + 4H
2
SO
4
→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3S + K
2
SO
4
+ 7H
2
O

Kali đicromat Hiđ ro sun fua Crom (III) sunfat Lưu huỳnh

(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+6 -1 +3 0
K
2
Cr
2
O
7
+ 14HBr
→
2CrBr
3
+ 3Br
2
+ 2KBr + 7H
2
O
Kali đicromat Axit bromhđric Crom (III) bromua Brom Kali bromua
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+6 -1 +3 0
K
2
Cr
2
O
7

+ 14HCl
→
2CrCl
3
+ 3Cl
2
+ 2KCl + 7H
2
O
Kali đicromat Axit clohiđric Crom (III) clorua Clo Kali clorua
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+6 +2 +3 +4
K
2
Cr
2
O
7
+ 3SnCl
2
+ 14HCl
→
2CrCl
3
+ 3SnCl
4
+ 2KCl + 7H
2
O

Kali đicromat Thiếc (II) clorua Axit clohiđric Crom (III) clorua Thiếc (IV) clorua
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+6 -1 +3 +1
K
2
Cr
2
O
7
+ 3CH
3
CH
2
OH + 4H
2
SO
4
→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3CH
3
CHO + K
2
SO

4
+ 7H
2
O
Kali đicromat Rượu etylic Crom (III) sunfat Anđehit axetic
(Chất oxi hóa) (Chất khử)
Edited by Foxit Reader
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
For Evaluation Only.
Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

173
+6 +4 +3 +6
K
2
Cr
2
O
7
+ 3SO
2
+ H
2
SO
4

→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
Kali đicromat Khí sunfurơ Crom (III) sunfat Kali sunfat
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

Ghi chú

G.1.
Trong các phản ứng trên, màu đỏ da cam của dung dịch K
2
Cr
2
O
7
trở thành màu tím
của ion Cr
3+

trong nước. Do đó trong hóa phân tích,
K
2
Cr
2
O
7
trong môi trường
axit thường được dùng làm chất oxi hóa để chuẩn độ các chất khử
(Căn cứ sự
mất màu vừa đủ dung dịch K
2
Cr
2
O
7
sẽ biết được lượng K
2
Cr
2
O
7
phản ứng vừa đủ
và từ đó biết được nồng độ của dung dịch chất khử cần xác định)

G.2.
Người ta thường dùng hỗn hợp gồm hai thể tích bằng nhau của dung dịch axit
sunfuric đậm đặc (H
2
SO

4
) và dung dịch bão hòa kali đicromat (K
2
Cr
2
O
7
), gọi là
hỗn hợp sunfocromic
hay
hỗn hợp cromic
, để
súc các chai lọ thủy tinh
. Dung
dịch này tẩy mỡ, cũng như các chất hữu cơ bám vào thành thủy tinh, nhờ tính oxi
hóa mạnh của dung dịch này.

G.3.
Trong
môi trường trung tính
, muối
cromat
(CrO
4
2-
) thường
bị khử tạo crom (III)
hiđroxit (Cr(OH)
3
)

Thí dụ
:
+6 -2 +3 0
2KCrO
4
+ 3(NH
4
)
2
S + 2H
2
O
→
2Cr(OH)
3
+ 3S + 6NH
3
+ 4KOH
Kali cromat Amoni sunfua Crom (III) hiđroxit Lưu huỳnh
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

G.4.
Người ta
dùng CrO
3
(Crom (VI) oxit, Anhiđrit cromic, chất rắn có màu đỏ thẫm)
trong dụng cụ
thử độ cồn của tài xế

. CrO
3
oxi hóa hơi rượu etylic (CH
3
CH
2
OH)
tạo anđehit axetic (CH
3
CHO), còn CrO
3
bị khử tạo crom (III) oxit (Cr
2
O
3
, chất rắn
có màu xanh thẫm). Căn cứ vào mức độ đổi màu hay không đổi màu của CrO
3
mà
cảnh sát giao thông biết được người lái xe đã uống rượu nhiều, ít hay không uống
rượu.


+6 -1 +3 +1
2CrO
3
+ 3CH
3
CH
2

OH
→
Cr
2
O
3
+ 3CH
3
CHO + 3H
2
O
Anhiđrit cromic Etanol Crom (III) oxit Eta nal
(Đỏ thẫm) (Xanh thẫm)
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

G.4.
Giữa
đicromat (Cr
2
O
7
2-
, màu đỏ da cam)
và
cromat (CrO
4
2-
, có màu vàng tươi)
trong dung dịch
(nước, H

2
O)
có sự cân bằng do sự thủy phân
như sau:

Cr
2
O
7
2-
+ H
2
O 2CrO
4
2-
+ 2H
+

Đicromat Cromat
(màu đỏ da cam) (màu vàng)

Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

174
Do đó khi cho a xit (H

+
, như HCl) vào một dung dịch cromat (CrO
4
2-
, như K
2
CrO
4
)
thì thấy dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ da cam. Nguyên nhân là khi
thêm axit vào thì nồng độ ion H
+
tăng lên, nên theo nguyên lý dịch chuyển cân bằng
Le Châtelier, thì cân bằng dịch chuyển theo chiều làm hạ nồng độ ion H
+
xuống, tức
theo chiều ion H
+
kết hợp ion cromat để tạo ion đicromat vì thế ta thấy dung dịch
chuyển từ màu vàng sang màu đỏ da cam. Còn khi thêm bazơ (OH
-
, như NaOH)
vào dung dịch đicromat (Cr
2
O
7
2-
, như K
2
Cr

2
O
7
) thì thấy dung dịch chuyển từ màu
đỏ da cam ra màu vàng. Nguyên nhân là khi thêm OH
-
vào thì ion OH
-
sẽ kết hợp
ion H
+
(tạo chất không điện ly H
2
O) khiến cho nồng độ ion H
+
trong dung dịch
giảm, nên theo nguyên lý dịch chuyển cân bằng, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều
chống lại sự giảm ion H
+
, tức là chiều tạo ion H
+
, cũng là chiều tạo cromat, vì thế ta
thấy dung dịch chuyển từ màu đỏ da cam ra màu vàng tươi.

2K
2
CrO
4
+ 2HCl
→

K
2
Cr
2
O
7
+ 2KCl + H
2
O

(Màu đỏ da cam) (Màu vàng tươi)

K
2
Cr
2
O
7
+ 2NaOH
→
K
2
CrO
4
+ Na
2
CrO
4
+ H
2

O

(Màu đỏ da cam) Natri cromat
(Màu vàng tươi)

2Na
2
CrO
4
+ H
2
SO
4

→
Na
2
Cr
2
O
7
+ Na
2
SO
4
+ H
2
O
Natri cromat Natri đicromat

Na
2
Cr
2
O
7
+ 2KOH
→
Na
2
CrO
4
+ K
2
CrO
4
+ H
2
O

G.5.
Khi cho
dung dịch muối bari
(Ba
2+
, như BaCl
2
, Ba(NO
3

)
2
) vào
dung dịch cromat
(CrO
4
2-
) hay
dung dịch đicromat
(Cr
2
O
7
2-
)
đều
thu được
kết tủa màu vàng bari
cromat
(BaCrO
4
). Không thu được bari đicromat (BaCr
2
O
7
) vì chất này tan trong
nước. Và vì có tạo kết tủa BaCrO
4
, nên nồng độ CrO
4

2-
giảm, nên cân bằng dịch
chuyển từ Cr
2
O
7
2-
thành CrO
4
2-
(nếu cho Ba
2+
vào Cr
2
O
7
2-
, coi sự cân bằng giữa
đicromat và cromat ở ghi chú 4 trên).

BaCl
2
+ K
2
CrO
4

→
BaCrO
4

+ 2KCl

Bari clorua Kali cromat Bari cromat Kali clorua

BaCl
2
+ K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
O
→
BaCrO
4
+ K
2
CrO
4
+ 2HCl

Bari clorua Kali đicromat Bari cromat Kali cromat Axit clohiđric


Ba(NO
3
)

2
+ Na
2
Cr
2
O
7
+ H
2
O
→
BaCrO
4
+ Na
2
CrO
4
+ 2HNO
3

Bari nitrat Natri đicromat Bari cromat Natri cromat Axit nitric

I.3. Axit nitric (HNO
3
), muối nitrat trong môi trường axit (NO
3
-
/H
+
)

+5 +4
-
HNO
3
đậm đặc
thường bị khử tạo khí màu nâu nitơ đioxit
NO
2
. Các chất khử thường
bị HNO
3
oxi hóa là: các kim loại, các oxit kim loại có số oxi hóa trung gian (FeO,
Fe
3
O
4
), một số phi kim (C, S, P), một số hợp chất của phi kim có số oxi hóa thấp nhất
Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

175
hay trung gian (H
2
S, SO

2
, SO
3
2-
, HI), một số hợp chất của kim loại trong đó kim loại
có số oxi hóa trung gian (Fe
2+
, Fe(OH)
2


Thí dụ
:


0 +5 +3 +4
Fe + 6HNO
3
(đ, nóng)
→
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O

Sắt Axit ntric Sắt (III) nitrat Nitơ đioxit
(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Khí có mùi hắc, màu nâu)
Trong 6 phân tử HNO
3
trên thì chỉ có 3 phân tử là chất oxi hóa, còn 3 phân tử tạo môi trường axit, tạo muối
nitrat.


+2 +5 +3 +4
FeO + 4HNO
3
(đ)
→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ 2H
2
O
Sắt (II) oxit

+8/3 +5 +3 +4
Fe
3
O
4
+ 10HNO

3
(đ)
→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO
2
+ 5H
2
O
Sắt từ oxit
(Chất khử) (Chất oxi hóa) (1 phân tử HNO
3
là chất o xi hóa, 9 phân tử tham gia trao đổi)

+2 +5 +3 +4
Fe(OH)
2
+ 4HNO
3
(đ)
→
Fe(NO
3
)
3
+ NO
2

+ 3H
2
O
Sắt (II) hiđroxit Sắt (III) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa) (1 phân tử HNO
3
là chất oxi hóa, 3 phân tử trao đổi, tạo môi trường axit)

0 +5 +4 +4
C + 4HNO
3
(đ)
→
0
t
CO
2
+ 4NO
2
+ 2H
2
O
Cacbon Khí cacbonic Nitơ đioxit
(Chất khử) (Chất oxi hóa)
(Cho từng giọt dd HNO
3
đậm đặc vào than nung nóng, than bùng cháy)

0 +5 +6 +4

S + 6HNO
3
(đ)
→
0
t
H
2
SO
4
+ 6NO
2
+ 2H
2
O
Lưu huỳnh Axit nitric Axit sunfuric Nitơ đioxit
(Chất khử) (Chất oxi hóa)
(Cho bột lưu huỳnh vào dd HNO
3
đậm đặc đã được đun nhẹ, thấy bột lưu huỳnh tan nhanh và có khí màu
nâu đỏ bay ra)



0 +5 +5 +4
P + 5HNO
3
(đ)
→
0

t
H
3
PO
4
+ 5NO
2
+ H
2
O

Photpho Axit photphoric
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

0 +5 +1 +4
Ag + 2HNO
3
(đ)
→
AgNO
3
+ NO
2
+ H
2
O
Bạc Bạc nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

176
0 +5 +2 +4
Cu + 4HNO
3
(đ)
→
Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
Đồng Đồng (II) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

0 +5 +2 +4
Pb + 4HNO
3
(đ)
→

Pb(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
Chì Chì (II) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

Al + 6HNO
3
(đ, nóng)
→
Al(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O

+5 +2
-
HNO
3

loãng
thường bị khử thành
NO
(khí nitơ oxit). Các chất khử thường gặp là: các
kim loại, các oxit kim loại hay hợp chất kim loại có số oxi hóa trung gian (FeO,
Fe(OH)
2
, Fe
3
O
4
, Fe
2+
), một số phi kim (S, C, P), một số hợp chất của phi kim trong
đó phi kim có số oxi hoá thấp nhất có số oxi hóa trung gian (NO
2
-
, SO
3
2-
).

Thí dụ
:

0 +5 +3 +2
Fe + 4HNO
3
(l)
→

Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O

Bột sắt Axit nitric (loãng) Sắt (III) nitrat Nitơ oxit
(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Khí không có, không không có màu)



+2 +5 +3 +2
3Fe(OH)
2
+ 10HNO
3
(l)
→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO + 8H
2
O
Sắt (II) hiđroxit Sắt (III) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

+2 +5 +3 +2
3FeO + 10HNO
3
(l)
→
3Fe(NO
3
)
3
+ NO + 5H
2
O

Sắt (II) oxit Sắt (III) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


+8/3 +5 +3 +2
3Fe
3
O
4
+ 28HNO
3
(l)
→
9Fe(NO
3
)
3

+ NO + 14H
2
O
Sắt từ oxit
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


0 +5 +3 +2
Cr + 4HNO
3
(l)
→
Cr(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
Crom Crom (III) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

0 +5 +2 +2
3Cu + 8HNO
3
(l)
→
3Cu(NO
3
)

2
+ 2NO + 4H
2
O
Đồng Đồng (II) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

177

0 +5 +1 +2
3Ag + 4HNO
3
(l)
→
3AgNO
3
+ NO + 2H
2
O

Bạc Bạc nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

0 +5 +2 +2

3Hg + 8HNO
3
(l)
→
3Hg(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O

Thủy ngân Thủy ngân (II) nitrat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)



0 +5 +6 +2

S + 2HNO
3
(l)
→
H
2
SO
4

+ 2NO
Lưu huỳnh Axit nitric (loãng) Axit sunfuric Nitơ oxit

0 +5 +5 +2
3P + 5HNO
3
(l) + 2H
2
O
→
3H
3
PO
4
+ 5NO
Photpho Axit nitric (loãng)

Axit photphoric
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


- Muối
nitrat
trong
môi trường axit
(NO
3
-
/H
+

) giống như
HNO
3
loãng
, nên nó oxi hóa
được các kim loại tạo muối, NO
3
-
bị khử tạo khí NO, đồng thời có sự tạo nước (H
2
O)

Thí dụ
:

0 +5 +2 +2
3Cu + 2NO
3
-
+ 8H
+

→
3Cu
2+
+ 2NO + 4H
2
O
Đồng Muối nitrat trong môi trường axit Muối đồng (II)

(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Dung dịch có màu xanh lam)

Khí NO không màu thoát ra kết hợp với O
2
(của không khí) tạo khí NO
2
có màu nâu đỏ

0 +5 +2 +2
3Cu + 2NaNO
3
+ 8HCl
→
3CuCl
2
+ 2NO + 2NaCl + 4H
2
O

0 +5 +2 +2
3Cu + Cu(NO
3
)
2
+ 8HCl
→
4CuCl
2
+ 2NO + 4H
2

O
Chất khử Chất oxi hóa


Ghi chú

G.1.
Ba kim loại
sắt
(Fe),
nhôm
(Al) và
crom
(Cr)
không bị hòa tan
trong dung dịch
axit nitric đậm đặc nguội
(HNO
3
đ, nguội) cũng như trong dung dịch
axit
sunfuric đậm đặc nguội
(H
2
SO
4
đ, nguội) (bị thụ động hóa, bị trơ).

Fe, Al, Cr
HNO

3
(đ, nguội)

Fe, Al, Cr
H
2
SO
4
(đ, nguội)


Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

178
G.2.
Để nhận biết muối
nitrat
, người ta cho
vài giọt dung dịch axit thông thường

(như H
2
SO
4
loãng, HCl) vào, sau đó cho

miếng kim loại đồng
vào, nếu thấy tạo
dung dịch màu
xanh lam
và có
khí màu nâu
bay ra thì chứng tỏ dung dịch lúc
đầu có chứa muối nitrat ((NO
3
-
).

G.3.
Các kim loại mạnh như
magie (Mg), nhôm (Al), kẽm (Zn)
không những khử

+5 +4 +2 +1 0 -3
HNO
3
tạo
NO
2
,
NO
, mà có thể tạo
N
2
O
,

N
2
,
NH
4
NO
3
. Dung dịch
HNO
3
càng
loãng
thì bị khử tạo hợp chất của N hay đơn chất của N có
số oxi hóa càng thấp
.

Thí dụ
:

Al + HNO
3
(đ, nguội)

Al + 6HNO
3
(đ, nóng)
→
Al(NO
3
)

3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O

Al + 4HNO
3
(l)
→
Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O

8Al + 30HNO
3
(khá loãng)
→
8Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
O + 15H

2
O

10Al + 36HNO
3
(rất loãng)
→
10Al(NO
3
)
3
+ 3N
2
+ 18H
2
O

8Al + 30HNO
3
(quá loãng)
→
8Al(NO
3
)
3
+ 3NH
4
NO
3
+ 9H

2
O

G.4.
Dung dịch
HNO
3
rất loãng và lạnh
có tác dụng như một
axit thông thường
(tác
nhân oxi hóa là ion H
+
)

Thí dụ
:
Al + 3HNO
3
(rất loãng)
lạnh
Al(NO
3
)
3
+
2
3
H
2

Fe + 2HNO
3
(rất loãng)
lạnh
Fe(NO
3
)
2
+ H
2


G.5.
Một kim loại tác dụng dung dịch HNO
3
tạo các khí khác nhau, tổng quát
mỗi khí
ứng với một phản ứng riêng
. Chỉ khi nào
biết tỉ lệ số mol các khí
này thì
mới

viết chung các khí trong cùng một phản ứng với tỉ lệ số mol khí tương ứng
.

Bài tập 80
Cho m gam bột kim loại kẽm hòa tan hết trong dung dịch HNO
3

, thu được 13,44 lít hỗn
hợp ba khí là NO
2
, NO và N
2
O. Dẫn lượng khí trên qua dung dịch xút dư, có 11,2 lít hỗn
hợp khí thoát ra. Cho lượng khí này trộn với không khí dư (coi không khí chỉ gồm oxi và
nitơ) để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó cho hấp thụ lượng khí màu nâu thu được vào
dung dịch KOH dư, thu được dung dịch D. Dung dịch D làm mất màu vừa đủ 100 ml
dung dịch KMnO
4
0,4M trong môi trường H
2
SO
4
có dư. Thể tích các khí đo ở đktc. Các
phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

179
a. Viết phản ứng giữa kẽm với dung dịch HNO
3
có hiện diện 3 khí trong phản ứng
theo dữ kiện trên.
b. Tính m.

(Zn = 65)
ĐS: 31Zn + 80HNO
3

→
31Zn(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 4NO + 6N
2
O + 40H
2
O
m = 100,75 gam

Bài tập 80’
Hòa tan hết m gam bột nhôm cần dùng V(ml) dung dịch HNO
3
30% (khối lượng riêng
1,18 g/l), có 1,568 lít hỗn hợp A gồm ba khí NO, N
2
O và N
2
thoát ra (ở 27,3
0
C; 836
mmHg), đồng thời thu được dung dịch D (trong dung dịch D không có muối amoni). Cho

lượng khí trên tiếp xúc không khí để khí NO chuyển hóa hết thành khí màu nâu NO
2
, sau
đó cho lượng khí nâu này hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch xút dư, thấy khối lượng
bình tăng 0,92 gam.
a. Xác định % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A, biết rằng khối lượng riêng ở đktc
của hỗn hợp A là 1,4796 g/l.
b. Viết phản ứng giữa nhôm với dung dịch HNO
3
theo dữ kiện đã cho.
c. Xác định m và V.
(N = 14; O = 16; H = 1; Al = 27)
ĐS: a. 28,57% NO; 28,57% N
2
O; 42,86% N
2

b. 52Al + 192HNO
3

→
52Al(NO
3
)
3
+ 6NO + 6N
2
O + 9N
2
+ 96H

2
O
c. m = 4,68g; V = 113,898 ml

I.4. Axit sunfủric đậm đặc nóng, H
2
SO
4
(đ, nóng); Khí sunfurơ (SO
2
)


+6 +4
-
H
2
SO
4
(đ, nóng)
thường
bị khử tạo khí SO
2
. Các chất khử thường tác dụng với
H
2
SO
4
(đ, nóng) là: các kim loại, các hợp chất của kim loại số oxi hóa trung gian (như
FeO, Fe

3
O
4
), một số phi kim (như C, S, P), một số hợp chất của phi kim (như HI,
HBr, H
2
S)

Thí dụ
:
0 +6 +2 +4
Cu + 2H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O

Đồng Axit sunfuric (đặc, nóng) Đồng (II) sunfat Khí sunfurơ
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

0 +6 +3 +4

2Fe + 6H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O

Sắt Sắt (III) sunfat


0 +6 +1 +4
2Ag + 2H
2
SO
4
(đ, nóng)
→

Ag
2
SO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Bạc Bạc sunfat


+2 +6 +3 +4
2FeO + 4H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ 4H
2
O

Sắt (II) oxit Sắt (III) sunfat
(Chất khử) (Chất oxi hóa)
Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

180


+8/3 +6 +3 +4
2Fe
3
O
4
+ 10H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
3Fe
2
(SO
4
)
3

+ SO
2
+ 10H
2
O
Sắt từ oxit Sắt (III) sunfat Khí sunfurơ

Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O
(phản ứng trao đổi)
Sắt (III) oxit Sắt (III) sunfat

0 +6 +3 +4
Cr + H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
Crom Crom (III) sunfat

0 +6 +4
S + 2H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
3SO
2
+ 2H

2
O
Lưu huỳnh Axit sunfuric đậm đặc nóng Khí sunfurơ
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


0 +6 +4 +4
C + 2H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
CO
2
+ 2SO
2
+ 2H
2
O
Cacbon
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

0 +6 +5 +4
2P + 5H
2
SO
4
(đ, nóng)
→

2H
3
PO
4
+ 5SO
2
+ 2H
2
O
Photpho Axit photphoric
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


-1 +6 0 +4
2HI + H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
I
2
+ SO
2
+ 2H
2
O
Axit iothiđric Iot Khí sunfurơ
(Chất khử) (Chất oxi hóa)

-1 +6 0 +4
2HBr + H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
Br
2
+ SO
2
+ 2H
2
O
Axit bromhiđric Brom Khí sunfurơ
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


-2 +6 0 +4
H
2
S + H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
S + SO
2

+ 2H
2
O
Axit sun fuahiđric Lưu huỳnh Khí sunfurơ
(Chất khử) (Chất oxi hóa)


- Các
kim loại mạnh như Mg, Al, Zn
không những
khử H
2
SO
4
đậm đặc, nóng
thành
SO
2
mà còn thành
S, H
2
S
. H
2
SO
4
đậm đặc nhưng nếu loãng bớt thì sẽ bị khử tạo lưu
huỳnh (S) hay hợp chất của lưu huỳnh có số oxi hóa thấp hơn (H
2
S). Nguyên nhân

của tính chất trên là do kim loại mạnh nên dễ cho điện tử (để H
2
SO
4
nhận nhiều điện
tử) và do H
2
SO
4
ít đậm đặc nên nó không oxi hóa tiếp S, H
2
S.

Thí dụ
:
Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

181
Al + H
2
SO
4
(đ, nguội)

0 +6 +3 +4
2Al + 6H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O

Nhôm Khí sunfurơ



0 +6 +3 0
2Al + 4H
2
SO
4
(khá đặc, nóng)
→

Al
2
(SO
4
)
3
+ S + 4H
2
O

Lưu huỳnh



0 +6 +3 -2
8Al + 15H
2
SO
4
(hơi đặc, nóng)
→
4Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
S + 12H

2
O
Hiđro sunfua



0 +1 +3 0
2Al + 3H
2
SO
4
(loãng)
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2

Hiđro

-
Khí sunfurơ (SO
2
)
oxi hóa được các chất khử mạnh như các hợp chất của phi kim có
số oxi hoá thấp (như H

2
S, CO), một số phi kim (như H
2
, C), các kim loại mạnh (như
Na, K, Ca, Ba, Mg). Nếu
SO
2
là chất oxi hóa thì nó thường bị khử tạo S
.

+4 -2 0

SO
2
+ H
2
S
→
S + H
2
O
Khí sunfurơ Khí hiđro sunfua Lưu huỳnh
(Chất oxi hóa) (Chất khử)
Khí mùi hắc Khí có mùi trứng thúi Chất rắn, màu vàng nhạt


+4 +2 0 +4

SO
2

+ 2CO
→
COAlXt
0
32
500)(
S + CO
2
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+4 0 0 +2
SO
2
+ 2C
→
C
0
800
S + 2CO
(Chất oxi hóa) (Chất khử)


+4 0 0 +1
SO
2
+ 2H
2

→

C
0
500
S + 2H
2
O
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+4 0 0 +2
SO
2
+ 2Mg
→
0
t
S + 2MgO
(Chất oxi hóa) (Chất khử)

Ghi chú
G.1.
Khác với HNO
3
, dung dịch
H
2
SO
4
loãng là a xit thông thường
(tác nhân oxi hóa
là H

+
), chỉ dung dịch H
2
SO
4
đậm đặc, nóng mới là axit có tính oxi hóa mạnh (tác
nhân oxi hóa là SO
4
2-
). Trong khi dung dịch HNO
3
kể cả đậm đặc lẫn loãng đều là
axit có tính o xi hóa mạnh (tác nhân oxi hóa là NO
3
-
)
Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
©

và

Võ Hồng Thái

182

Thí dụ
:
0 +1 +2 0
Fe + H
2

SO
4
(l)
→
FeSO
4
+ H
2



0 +6 +3 +4
2Fe + 6H
2
SO
4
(đ, nóng)
→
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O

0 +5 +3 +2

Fe + 4HNO
3
(l)
→
Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O


0 +5 +3 +4
Fe + 6HNO
3
(đ, nóng)
→
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O

G.2.
Ba kim loại
Al, Fe, Cr không bị hòa tan trong dung dịch H
2
SO
4
đậm đặc nguội

(cũng như trong dung dịch HNO
3
đậm đặc nguội) (bị thụ động hóa, trơ)

Al, Fe, Cr
H
2
SO
4
(đ, nguội)


G.3.
Khi một kim loại tác dụng dung dịch H
2
SO
4
tạo các chất SO
2
, S, H
2

S thì tổng quát
mỗi chất là một phản ứng độc lập
. Chỉ khi nào
biết tỉ lệ số mol giữa các chât
này thì mới viết chung một phản ứng
gồm các chất này được.

Bài tập 81
A là một kim loại. Hòa tan hoàn toàn 1,43 gam A bằng dung dịch H
2
SO
4
có dư 20% so
với lượng cần, thu được một khí có mùi hắc, một chất không tan có màu vàng nhạt (có
khối lượng 0,192 gam) và dung dịch B (có chứa muối sunfat của A). Cho hấp thụ lượng
khí mùi hắc trên vào 100 ml dung dịch Ca(OH)
2
0,03M, thu được 0,24 gam kết tủa màu
trắng.
a. Xác định kim loại A. Cho biết dung dịch H
2
SO
4
đem dùng không có phản ứng với
chất rắn màu vàng.
b. Tính thể tích dung dịch Ba(OH)
2
0,1M cần dùng vừa đủ để khi cho tác dụng với
lượng dung dịch B trên thì thu được:
- Lượng kết tủa cực đại

- Lượng kết tủa cực tiểu.
c. Tính khối lượng kết tủa lớn nhất và nhỏ nhất thu được ở câu (b).
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
(Na = 23; Mg = 24; Al = 27; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn =
65; Ag = 108; Ba = 137; Hg = 200; Pb = 207; S = 32; O = 16; H = 1)
ĐS: Zn; 284ml; 504ml; 8,7952g; 6,6172g

Bài tập 81’
X là một kim loại. Hòa tan hết 3,78 gam A trong 51ml dung dịch H
2
SO
4
(dùng dư 40%
so với lượng cần), thu được 1,68 lít hỗn hợp hai khí H
2
S và H
2
(đktc) và dung dịch Y.
Dẫn hỗn hợp hai khí trên vào dung dịch CuCl
2
dư, thu được 4,32 gam kết tủa màu đen.
a. Xác định kim loại X. Viết một phản ứng giữa kim loại X vừa tìm được với dung
dịch H
2
SO
4
theo dữ kiện cho.