Bài tập về chuyên đề oxi hóa khử giúp các học sinh củng cố thêm kiến thức và kĩ năng làm bài về chương Oxi hóa khử Tài liệu phục vụ cho giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏiPhản ứng oxy hóa khử hay dưỡng hóa bao gồm tất cả các phản ứng hóa học trong đó các nguyên tử có trạng thái oxy hóa thay đổi, phản ứng oxy hóa khử thường liên quan đến việc chuyển giao điện tử (electron) giữa các đối tượng hóa học.Có quá trình oxy hóa khử đơn giản, chẳng hạn như quá trình oxy hóa của cacbon tạo ra khí cacbon dioxit (CO2) hay sự khử cacbon bằng hydro sinh ra khí mêtan (CH4), hoặc cũng có thể là một quá trình phức tạp như việc oxy hóa glucoza (C6H12O6) trong cơ thể người thông qua một loạt quá trình phức tạp di chuyển các điện tử.Thuật ngữ oxy hóa khử xuất phát từ hai khái niệm liên quan đến việc di chuyển các điện tử: sự khử và sự oxy hóa1. Nó có thể được giải thích một cách đơn giản như sau:Quá trình oxy hóa là sự mất đi các điện tử hoặc sự tăng trạng thái oxy hóa gây ra bởi một phân tử, nguyên tử, hoặc ion.Quá trình khử là sự tăng thêm các điện tử hoặc sự giảm trạng thái oxy hóa gây ra bởi một phân tử, nguyên tử, hoặc ion.Chất oxy hóaChất có khả năng oxy hóa các chất khác (làm cho chúng mất các điện tử) được gọi là chất oxy hóa. Các chất này loại bỏ các điện tử của một chất khác, nên được gọi là khử.Chất oxy hóa thường là các chất hóa học có trạng thái oxy hóa cao (ví dụ như H2O2, MnO−4, CrO3, Cr2O2−7, OsO4 NO−3, SO2−4, ) hay chứa các nguyên tố có độ âm điện cao (như O2, F2, Cl2, Br2) nên dễ lấy được các điện tử bằng cách oxy hóa chất khác.Chất khửChất có khả năng khử chất khác (làm cho chúng nhận các điện tử) được gọi là chất khử. Chúng chuyển điện tử cho một chất khác, và do đó tự nó bị oxy hóa.Chất khử trong hóa học rất đa dạng. Những nguyên tố kim loại điện dương như liti, natri, magiê, sắt, kẽm, nhôm… là những tác nhân khử tốt. Các kim loại này cho đi điện tử một cách dễ dàng. Các chất chuyển hydrit như NaBH4 và LiAlH4 được sử dụng rộng rãi trong hóa học hữu cơ23, chủ yếu trong việc khử các hợp chất cacbonyl để tạo ra rượu. Một phương pháp khử khác kết hợp việc sử dụng khí hydro (H2) với những chất xúc tác paladi, bạch kim hoặc niken. Việc khử dùng xúc tác được sử dụng chủ yếu trong việc khử liên kết đôi hoặc ba nguyên tử cacbon.
BÀI TẬP VỀ CHUYÊN ĐỀ OXI HÓA KHỬ ( Dành Cho bồi dưỡng HSG lớp 10 ) Bài : Xác định số oxi hóa Nitơ chất ion sau : N 2, NH3, NO, N2O, NO2,HNO3 , NH4+,NO3Bài : Xác định số oxi hóa Lưu huỳnh chất ion sau : H 2S, SO2, SO3, SO32-, H2SO4 , HSO4Bài : Xác định số oxi hóa Mangan chất ion sau : MnO 4- , MnO2 , MnO42-, MnSO4 Bài : Xác định số oxi hóa Clo chất ion sau : Cl 2, HCl, HClO, KClO3 , KClO4 Bài : Cho phản ứng sau: (1) Fe3O4 + CO → FeO + CO2 (2) CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O (3) HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O (4) FeO + HNO3 → Fe (NO3)3 + NO + H2O (5) C6H12O6 → C2H5OH + CO2 (6) CH3CH=O + Cu(OH)2→ CH3COOH + Cu2O + H2O Hãy cho biết phản ứng phản ứng oxi hóa - khử ? Vì ? Bài : Xác định chất oxi hóa, khử q trình oxi hóa khử phương trình sau : NH3 + O2 NO + H2O Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2S + H2O Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O FeO + HNO3 Fe(NO3)3+N2O+H2O KMnO4 + K2SO3+ H2O KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 K2SO4 + MnO2 + KOH Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O KClO3 KCl + O2 10 KMnO4 K2MnO4 + O2 + MnO2 B Thông hiểu: Nắm (hiểu được) ý nghĩa tài liệu thông tin Bài : Cho phản ứng sau: MnOm + HNO3 đặc, nóng → M(NO3)3 + NO + H2O Với giá trị k = m/n, phản ứng cho phản ứng oxi hóa khử : k = 1/2; k =1; k = 3/2 ; k= 4/3 ; k= Giải thích Bài : Xác định số e trao đổi ( nói rõ nhường hay nhận ) phân tử trường hợp sau : Đốt cháy hoàn toàn CuFeS2 tạo sản phẩm CuO, Fe2O3 SO2 Đốt cháy hoàn toàn CuFeS2 tạo sản phẩm Cu2S, Fe2O3 SO2 Cho FeS tác dụng với H2SO4 đặc tạo Fe2(SO4)3 SO2 Cho FeS2 tác dụng với H2SO4 đặc tạo Fe2(SO4)3 SO2 Cho Cr2S3 tác dụng với Mn(NO3)2 K2CO3 tạo K2CrO4 , K2SO4 , K2MnO4 , NO CO2 Bài : Cho dãy biến hóa sau: CH4 C2H2 C6H6 C6H5NO2 C6H5NH3Cl C6H5NH2 Hãy cho biết có phản ứng sơ đồ phản ứng oxi hóa-khử ? Tại ? Bài 10 : Cho chất ion sau : Cl-, S2- ; NO2 ; Fe2+ ; SO2 ; Fe3+ ; SO2-4 ; MnO-4 ; Cu Na Coi tính khử O-2 yếu nên bỏ qua Hãy cho biết chất ion vừa có tính oxi hóa ; vừa có tính khử ? Giải thích ? NO2 ; Fe2+ ; SO2 ; C Vận dụng: Sử dụng kiến thức học trước vào tình cụ thể để giải vấn đề có nhiều đáp án Bài 11 : Cân phản ứng oxi hóa – khử thông thường sau theo phương pháp thăng electron ( có axit, kiềm hay nước tham gia phản ứng chất môi trường) Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích NH3 + O2 NO + H2O Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2S + H2O Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O FeO + HNO3 Fe(NO3)3+N2O+H2O KMnO4 + K2SO3+ H2O K2SO4 + MnO2 + KOH KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O Bài 12 : Cân phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích KClO3 KCl + O2 AgNO3 Ag + NO2 + O2 Cu(NO3)2 CuO + NO2 + O2 HNO3 NO2 + O2 + H2O KMnO4 K2MnO4 + O2 + MnO2 Bài 13 : Cân phản ứng tự oxi hóa – khử sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O S + NaOH Na2S + Na2SO3 + H2O I2 + H2O HI + HIO3 Bài 14 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có số oxi hóa phân số sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích Fe3O4 + Al Fe + Al2O3 Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O Thay sản phẩm khí NO NO2, N2O, N2, NH4NO3 cân CH3 – CH = CH2 + KMnO4 + H2O CH3 – CH(OH) –CH2(OH) + MnO2 + KOH Bài 15 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có nhiều chất khử sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 FeS + KNO3 KNO2 + Fe2O3 + SO3 FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O FeS2 + HNO3 + HCl FeCl3 + H2SO4 + NO + H2O FeS + HNO3 Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + H2O CrI3 + Cl2 + KOHK2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + S + SO2 + H2O FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Bài 16 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có só oxi hóa tăng giảm nhiều mức sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O ( Biết tỉ lệ số mol NO : N2O = : 1) Al + HNO3 Al(NO3)3 + N2 + NO + H2O ( Biết tỉ lệ số mol N2 : NO = : 3) FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + NO + H2O ( Biết tỉ lệ số mol NO2 : NO = : ) FeO + HNO3 N2O + NO + Fe(NO3)3 + H2O ( Biết tỉ lệ số mol N2O : NO = : ) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO + NO2 + H2O ( Biết tỉ lệ số mol NO : NO2 = : ) Bài 17 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có hệ số chữ sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích M + HNO3 M(NO3)n + NO2 + H2O (Với M kim loại hoá trị n) Thay NO2 bằng: NO, N2O, N2, NH4NO3 hoàn thành phản ứng M + H2SO4 M2(SO4)n + SO2 + H2O FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O Thay NO NO2, N2O, N2, NH4NO3 hoàn thành phản ứng FexOy + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O M2(CO3)n + HNO3 M(NO3)m + NO + CO2 + H2O NaIOx + SO2 + H2O I2 + Na2SO4 + H2SO4 FexOy + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + S + H2O Bài 18 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có chất hữu sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích C6H12O6 + H2SO4 đ SO2 + CO2 + H2O C12H22O11 + H2SO4 đ SO2 + CO2 + H2O CH3- C CH + KMnO4 + H2SO4 CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O K2Cr2O7 + CH3CH2OH + HCl CH3-CHO + KCl + CrCl3 + H2O HOOC – COOH + KMnO4 + H2SO4 CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O CH3 – C CH + KMnO4 + KOH CH3 – COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O Bài 19: Hồn thành phản ứng oxi hóa khử sau : FeS2 + HNO3 đặc, nóng, dư NO2 + + + Fe3+, SO2-4, H2O NO-2 + MnO-4 + OH- + + NO-3, MnO2-4, H2O FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 + + + + Fe2(SO4)3, MnSO4 , K2SO4, Cl2, H2O Bài 20: Câu Cho chất ion sau : Zn2+, Cl2, Fe2+, SO2 , NaOH, NH3, HNO3 ,Fe3+, HCl, HNO3, H2SO4 đ, nóng Hãy cho biết chất có tính chất hóa học đặc trưng tính oxi hóa ? Giải thích lấy phương trình với chất để chứng minh ? Cl2, Fe3+, HNO3 Bài 21: Hoà tan hoàn toàn m gam Al vào dung dịch HNO3 loãng thu hỗn hợp gồm 0,015 mol N2O 0,01 mol NO (không có sản phẩm NH4NO3) Giá trị m ? 1,35 g Bài 22: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO4 HNO3 thu 0,1 mol khí SO2; NO; N2O Khối lượng Al có hỗn hợp ? 8,10 g Bài 23: Cho m gam Cu tác dụng hết với dung dịch HNO3 thu 8,96 lít hỗn hợp NO NO2 có khối lượng15,2 gam Giá trị m ? 25,6 g Bài 24: Hoà tan gam hỗn hợp bột Zn, Fe Cu vào 200 ml dung dịch HNO3 1,2M thu khí NO nhất, dung dịch Y 0,37 gam chất rắn không tan dung dịch HCl Khối lượng muối khan có dung dịch ? 16,79 g Bài 25: Hoà tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp Zn, Mg dung dịch H2SO4 đặc thu 1,12 lít SO2 (ở đktc) 1,6 gam S dung dịch X Khối lượng muối khan dung dịch X ? 28,1 g D Phân tích, tổng hợp: Xác định phần, phân tích mối quan hệ phần nhận thức lại kiến thức có liên quan Tập hợp mối liên hệ trừu tượng tạo thông tin thống Yêu cầu: Sử dụng đơn vị kiến thức (ở mức độ cao vận dụng) để giải vấn đề Bài 26 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có hệ số chữ sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích Cu2FeSx + O2 Cu2O + Fe3O4 + SO2 M + HNO3 M(NO3)n + NxOy + H2O FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O Bài 27 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có só oxi hóa tăng giảm nhiều mức sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + NO + H2O FeO + HNO3 N2O + NO + Fe(NO3)3 + H2O Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O Bài 28 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có nhiều chất khử sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường ? Giải thích As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO As2S3 + KClO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + KCl Cu2S + HNO3NO + Cu(NO3)2 + CuSO4 + H2O Cu2S.FeS2 + HNO3 Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O CuFeS2 + O2 Cu2S + SO2 + Fe2O3 FeS2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 Bài 29 : Hoà tan hồn tồn 19,2 gam Cu dung dịch HNO3 lỗng nóng dư, khí NO sinh đem trộn với O2 dư thu hỗn hợp X Hấp thụ hỗn hợp X nước để chuyển hết NO thành HNO3 Tính số mol O2 tham gia phản ứng q trình Giải tốn hai cách khác ? 0,15 mol Bài 30 : Hỗn hợp X gồm Cu Fe có tỷ lệ mol 1: Hòa tan hồn tồn 12 gam hỗn hợp X dung dịch HNO3 thu V lít (đktc) hỗn hợp gồm NO2 NO có tỷ lệ mol 1: Xác định V? Giải toán hai cách khác ? 4,48 lít Bài 31 : Cho khí CO qua 23,2 gam Fe3O4 thu hỗn hợp X gồm Fe, FeO Fe3O4 Hấp thụ hồn tồn khí CO2 tạo thành dung dịch chứa Ba(OH)2 dư thu 59,1 gam kết tủa Hòa tan hồn tồn hỗn hợp X dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu lít SO2 (đktc)? 7,84 lít Bài 32 : Để m gam bột sắt ngồi khơng khí thu 14 gam hỗn hợp chất rắn gồm Fe oxit Đem hoà tan hồn tồn hỗn hợp dung dịch HNO lỗng nóng dư thu 2,24 lít khí NO thoát (đktc).Xác định giá trị m 11,48 gam Bài 33: Nung 11,2 gam Fe với 4,8 gam S thu chất rắn X Đốt X khí O dư thu sản phẩm cuối Fe2O3 SO2 Tính số mol O2 tham gia phản ứng? Giải tốn hai cách khác ? 0,3 mol Bài 34: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol FeS2 a mol FeS Nung hỗn hợp X O2 thu Fe2O3 SO2 Oxi hóa hồn tồn SO2 O2 thành SO3 sau cho hấp thụ nước thu dung dịch axit sunfuric Cho toàn lượng Fe2O3 vào dung dịch H2SO4 thu dung dịch chứa muối Xác định định số mol O2 tham gia trình trên? Giải toán theo hai cách khác ? 0,6 mol Bài 35: Đem hoà tan hỗn hợp m gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn dung dịch HNO lỗng, nóng dư thu 0,4 mol NO 0,2 mol N2O (Biết N+5 HNO3 có thay đổi số oxi hố) a/ Xác định số mol HNO3 tham gia phản ứng? 3,6 mol b/ Cho m gam hỗn hợp X vào dung dịch H2SO4 lỗng dư, tính thể tích khí H2 thu (đktc) 31,36 lít Bài 36: Hồ tan 6,12g kim loại M dd HNO3 2M (lấy dư 20% so với lượng phản ứng) thu 0,04 mol N2 0,035 mol N2O a/ Xác định kim loại M Al b/ Tính thể tích dung dịch HNO3 dùng 498 ml Bài 37: X hỗn hợp bột kim loại Cu Fe, Fe chiếm 40% khối lượng Hoà tan m gam X 200 ml dung dịch HNO3 2M thu khí NO nhất, dd Y lại 0,7m gam kim loại Khối lượng muối khan dung dịch Y ? 27 g Bài 38: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Mg, Al, Fe vào dung dịch HNO dư thấy 0,6 gam NO (đktc), cạn dung dịch thu 4,57 gam muối khan Khối lượng hỗn hợp kim loại ? 0,85 g Bài 39: tan hoàn toàn 13,92 gam Fe3O4 dung dịch HNO3 thu 448 ml khí NxOy(đktc) Cơng thức NxOy ? NO Bài 40: Cho 47,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2, S tan hết dd HNO3 dư thu dung dịch Y 38,08 lít khí NO đktc Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch Y khối lượng kết tủa thu ? 139,8 g ... I2 + H2O HI + HIO3 Bài 14 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có số oxi hóa phân số sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường... Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Bài 16 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có só oxi hóa tăng giảm nhiều mức sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi... CH(OH) –CH2(OH) + MnO2 + KOH Bài 15 : Cân phản ứng oxi hóa – khử có nhiều chất khử sau theo phương pháp thăng electron Hãy cho biết vai trò chất phản ứng chất khử, chất oxi hóa hay chất mơi trường