Ly thuyet va chia dang chuong 4 lop 10

CHUYÊN ĐỀ 3: PHẢN ỨNG OXI HÓA- KHỬ
A. MỤC TIÊU:
- Cung cấp cho học sinh một số khái niêm và phân loại về PHẢN ỨNG OXI HÓA- KHỬ
- Rèn luyện cho học sinh kỹ năng cân bằng PHẢN ỨNG OXI HĨA- KHỬ
B. NỘI DUNG
I. LÍ THUT CƠ CẢN:
1. Khái niệm: (SGK)
- Chất khử là gì? Chất oxi hóa là gì?
- Sự khử? Sự oxi hóa là gì?
- Phản ứng oxi hóa – khử? Dấu hiệu nhận biết phản ứng OXH – KHỬ
2. Các phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa – khử:
a) Phương pháp đại số.
a) 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 ĐLBT nguyên tố và lập phương trình đại số.
- Chọn nghiệm tùy ý cho một ẩn, rồi giải hệ phương trình đại số để suy ra các ẩn cịn lại.
→
Ví dụ: Cân bằng ptpư:
FeS2 + O2
Fe2O3 + SO2
→
Giải: Đặt hệ số:
aFeS2 + bO2
cFe2O3 + dSO2
Ta có
Fe: a =2c
S: 2a = d
O: 2b = 3c + 2d
Chọn c = 1 thì a = 2, d = 4, b =11/2. Nhân cả hai vế với 2 ta có phương trình
→
4FeS2 + 11O2

2Fe2O3 + 8SO2
b) Nhận xét:
Phương pháp này khơng cho thấy bản chất của phản ứng oxi hóa – khử, khơng cần xác định chất oxi
hóa, chất khử và đa số trường hợp có hệ số bằng chữ thì việc cân bằng là rất phức tạp.
b) Phương pháp thăng bằng electron.
a) Nguyên tắc:
Phương pháp này dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là tổng số e mà chất khử cho phải bằng tổng số
e mà chất oxi hóa nhận.
Cân bằng theo 4 bước:
Bước 1: Xác định số OXH của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi.
Bước 2: Viết các các quá trình OXH, quá trình KHỬ.
Bước 3: Nhân các hệ số thích hợp để cân bằng số e cho – nhận.
Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa , chất khử vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng các nguyên tố theo thứ
tự:
Kim loại (cation) – Gốc axit (anion) – Môi trường (axit – bazơ) – Cân bằng số nguyên tử H – Cân
bằng số nguyên tử O.
Chú ý: Với các phân tử có nhiều hơn 1 nguyên tử thay đổi số oxi hoá (chẳng hạn: FeS2, O2, N2...) thì
chúng ta nên để nguyên đúng dạng tồn tại của nó và chú ý cân bằng nguyên tố.
Ví dụ:
FeS2 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Nhận xét: FeS2 là phân tử có 2 – 3 nguyên tử thay đổi số oxi hoá ( Fe+2  Fe+3 và S-1  S+4) nên
chúng ta nên để nguyên dạng FeS2, cách cân bằng như sau:
2 x | FeS2  Fe+3 + 2S+4 + 11e
(Chú ý: Cân bằng nguyên tố S)
+6
+4
11 x | S +2e  S (H2SO4 và SO2 chỉ có 1 nguyên tử S thay đổi số oxi hoá)
Nhân hệ số tương ứng rồi cộng lại ta có:
2FeS2 + 11 S+6  2Fe+3 + 15S+4
Điền các hệ số ta có phương trình:

2FeS2 + 14H2SO4  Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
b) Nhận xét:
Phương pháp này có ưu điểm là rất ít tốn kém thời gian và có độ chính xác cao. Vì vậy nó được dùng
rất phù hợp cho học sinh THPT.
Tuy nhiên phải xác định số oxi hố (việc đơn giản nhưng đơi khi gây nhầm lẫn) và nó cũng chưa
phản ánh đúng bản chất của phản ứng oxi hố – khử vì số oxi hố chỉ là đại lượng mang tính chất quy ước.
c) Phương pháp cân bằng ion – electron.


Phương pháp này khơng địi hỏi phải xác định số oxi hóa của nguyên tố và chỉ áp dụng được cho
trường hợp các phản ứng oxi hóa – khử xảy ra trong dung dịch (đa số các phản ứng xảy ra trong dung dịch,
trừ phản ứng cháy).
Phương pháp này cần chú ý đến môi trường phản ứng và các phân tử, ion phải để đúng dạng tờn tại.
Vì vậy để cân bằng các nguyên tử hiđro, oxi (có mặt trong phân tử, ion) chúng ta có thể thêm H2O, H+ hoặc
OH- vào các bán phản ứng:
Tiến hành theo các bước như sau
- Bước 1: Viết các q trình oxi hố – khử (cho – nhận e)
- Bước 2: Cân bằng các nguyên tố khác hiđro (H), oxi (O).
+)Cân bằng nguyên tố oxi (O): Vế nào thiếu oxi (O) thì thêm H2O, thiếu bao nhiêu O thêm bấy
nhiêu H2O.
+)Cân bằng nguyên tố hiđro (H): Vế nào thiếu hiđro (H) thì thêm H+, thiếu bao nhiêu hiđro (H) thì
thêm bấy nhiêu H+.
- Bước 3: Tính số e trao đổi và nhân các hệ số thích hợp.
- Bước 4: Cộng các bán phản ứng chúng ta sẽ được phương trình phản ứng (Tất nhiên phải giản ước
những phân tử ion cùng xuất hiện ở 2 vế)
Ví dụ: Cân bằng ptpứ sau:
Fe3O4 + H+ + NO3-  Fe3+ + N2O + H2O
Ta có: 8 x|
Fe3O4 + 8H+  3Fe3+ + 4H2O + 1e
1 x|

2NO3- + 10H+ + 8e  N2O + 5H2O
Nhân các hệ số và cộng lại ta có:
8Fe3O4 + 74H+ + 2NO3-  24Fe3+ + N2O + 37H2O
Nếu ở dạng phân tử ta thêm NO3- làm môi trường:
8Fe3O4 + 74HNO3  24(NO3)3 + N2O + 37H2O
Nhận xét: Phương pháp này tuy có vẻ hơi phức tạp, nhưng làm rõ bản chất của phản ứng oxi hố –
khử.
Phương pháp này cho phép tính tốn rất nhanh chóng, đặc biệt là tính số mol H+ (axit) tham gia phản
ứng một cách nhanh chóng và chính xác mà chỉ cần dựa vào các bán phản ứng.
3- Phân loại phản ứng oxi hóa – khử:
Dạng 1 : phản ứng oxi hóa – khử thơng thường ( có thể có axit, kiềm hay nước tham gia phản ứng là chất
môi trường) Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron. Hãy cho
biết vai trò chất phản ứng là chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? giải thích.
1. NH3 + O2 -------> NO + H2O
2. Zn + H2SO4 -----> ZnSO4 + H2S + H2O
3. Mg + HNO3 ------> Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
4. MnO2 + HCl  MnCl2 + Cl2 + H2O
5. KMnO4 + HCl  KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O 6. FeO + HNO3  Fe(NO3)3+N2O+H2O
7. KMnO4 + K2SO3+ H2O
 K2SO4 + MnO2 + KOH
8. KMnO4 + FeSO4 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Dạng 2 : phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử
Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron. Hãy chỉ ra nguyên tố
là chất khử, chất oxi hóa
1. KClO3 ------> KCl + O2
2. AgNO3 ------> Ag + NO2 + O2
3. Cu(NO3)2 -------> CuO + NO2 + O2
4. HNO3 -------> NO2 + O2 + H2O
5. KMnO4 ------> K2MnO4 + O2 + MnO2
Dạng 3 : phản ứng tự oxi hóa – khử

1. Cl2 + KOH -------> KCl + KClO3 + H2O
2. S + NaOH ------> Na2S + Na2SO3 + H2O
3. I2 + H2O --------> HI + HIO3
Dạng 4 : phản ứng oxi hóa – khử có số oxi hóa là phân số
1. Fe3O4 + Al -----> Fe + Al2O3
2. Fe3O4 + HNO3 -------> Fe(NO3)3 + NO + H2O
3. CH3 – C  CH + KMnO4 + KOH ----> CH3 – COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O
4. CH3 – CH = CH2 + KMnO4 + H2O ----->CH3 – CH(OH) –CH2(OH) + MnO2 + KOH
5 . Fe3O4 + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + H2O
Thay sản phẩm khí NO lần lượt bằng NO2, N2O, N2, NH4NO3 rồi cân bằng.
Dạng 5 : phản ứng oxi hóa – khử có nhiều chất khử
1. FeS2 + O2 -------> Fe2O3 + SO2
2. FeS + KNO3 -----> KNO2 + Fe2O3 + SO3


3. FeS2 + HNO3  Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O
4. FeS2 + HNO3 + HCl  FeCl3 + H2SO4 + NO + H2O
5. FeS + HNO3  Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + H2O
6. As2S3 + HNO3 + H2O  H3AsO4 + H2SO4 + NO
7. CrI3 + Cl2 + KOHK2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O
8. As2S3 + KClO3 + H2O  H3AsO4 + H2SO4 + KCl
9. Cu2S + HNO3NO + Cu(NO3)2 + CuSO4 + H2O
10. CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O  CuSO4 + FeSO4 + H2SO4
11. CuFeS2 + O2 Cu2S + SO2 + Fe2O3
12. FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + S + SO2 + H2O
13. FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
14. FeS2 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
15. Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 -----> K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2
16. Cu2S.FeS2 + HNO3 -----> Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
Dạng 6 : phản ứng oxi hóa – khử có só oxi hóa tăng giảm ở nhiều mức

1. Al + HNO3 -------> Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O ( VNO : VN2O = 3 : 1)
2. Al + HNO3 -------> Al(NO3)3 + NO + N2 + H2O ( nNO : nN2 = 3 : 2)
3. FeO + HNO3 ------> Fe(NO3)3 + NO2 + NO + H2O
(Biết tỉ lệ số mol NO2 : NO = a : b )
4. FeO + HNO3 ------> N2O + NO + Fe(NO3)3 + H2O
5. Al + HNO3 -------> Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O
Dạng 7 : phản ứng oxi hóa – khử có hệ số bằng chữ
1. M + HNO3  M(NO3)n + NO2 + H2O (Với M là kim loại hoá trị n)
Thay NO2 lần lượt bằng: NO, N2O, N2, NH4NO3 rồi hoàn thành phản ứng.
2. M + H2SO4  M2(SO4)n + SO2 + H2O
3. FexOy + HNO3  Fe(NO3)3 + NO + H2O
Thay NO lần lượt bằng NO2, N2O, N2, NH4NO3 rồi hoàn thành phản ứng.
4. FexOy + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
5. FeO + HNO3  Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
6. M2(CO3)n + HNO3 ------> M(NO3)m + NO + CO2 + H2O
7. NaIOx + SO2 + H2O ----> I2 + Na2SO4 + H2SO4
8. Cu2FeSx + O2 ------> Cu2O + Fe3O4 + SO2
9. FexOy + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + S + H2O
10. FexOy + HNO3  Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
11. M + HNO3  M(NO3)n + NxOy + H2O
Dạng 8 : phản ứng oxi hóa – khử có chất hữu cơ
1. C6H12O6 + H2SO4 đ -------> SO2 + CO2 + H2O
2. C12H22O11 + H2SO4 đ -------> SO2 + CO2 + H2O
3. CH3- C  CH + KMnO4 + H2SO4 --------> CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
4. K2Cr2O7 + CH3CH2OH + HCl -------> CH3-CHO + KCl + CrCl3 + H2O
5. HOOC – COOH + KMnO4 + H2SO4 ------> CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
Dạng 9 : vận dụng việc cân bằng phản ứng oxi hóa – khử làm bài tập: Xác định tên kim loại, nờng độ, thể
tích ...
Ta sẽ sử dụng ĐL bảo toàn electron(BTE)trong phản ứng OXH-Kh để giải bài toán một cách nhanh gon,
theo đúng tinh thần thi trắc nghiệm. PP này gọi là phương pháp bảo toàn e (BTE).

Hướng dẫn phương pháp BTE:.............
Bài 1 Hoà tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại M vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít khí N2 ở đktc (sản
phẩm khử duy nhất). Xác định kim loại M.
Bài 2 Hoà tan hoàn toàn 14,04 gam kim loại R trong dung dịch HNO3 lỗng thấy thốt ra 4,48 lít hỗn hợp 3
khí NO, N2O, N2 có tỷ lệ số mol lần lượt là 1: 2: 2. Kim loại R là
A. Zn
B. Fe
C. Mg
D. Al