Chƣơng 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3 Tuyển chọn, xõy dựng hệ thống bài tập phần cơ sở húa học lớp10 để
2.3.4. Phản ứng húa học
A. Bài tập tự luận
Dạng 1: Cõn bằng phản ứng oxi húa khử * Lưu ý về phương phỏp
- Để trỏnh hệ số cõn bằng ở dạng phõn số, ta cần chỳ ý đến chỉ số của chất khử và chất oxi húa ở trước và sau phản ứng ( N2, O2, Fe2(SO4)3, FeS2...).
Vớ dụ: Al + HNO3 t0
Al(NO3)3 + N2O + H2O
Để hệ số cõn bằng của N2O khụng ở dạng phõn số, khi viết quỏ trỡnh khử của N+5 → N+1 ta cần cõn bằng ngay theo chỉ số của N+1
Lập thăng bằng electron: 3 8 1 5 3 2 8 2 3 N e N e Al Al 8Al + 30HNO3 t0 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
- Nếu trong phản ứng đơn chất vừa là chất khử vừa là chất oxi húa thỡ khi viết quỏ trỡnh khử hoặc quỏ trỡnh oxi húa chỉ cần ghi ở dạng nguyờn tử.
- Phản ứng cú từ hai sự thay đổi tăng hoặc hai sự thay đổi giảm về số oxi húa trở lờn, khi cõn bằng ta cú thể viết gộp quỏ trỡnh khử hay oxi húa theo nguyờn tắc bảo tồn điện tớch.
Vớ dụ 1: CuS + HNO3 → CuSO4 + NO + H2O
Lập thăng bằng electron: 8 3 2 5 6 2 3 8 N e N e S Cu CuS
3CuS + 8HNO3 → 3CuSO4 + 8NO + 4H2O
Vớ dụ 2: Zn + H2SO4đặc t0 ZnSO4 + H2S + SO2 + H2O ( Biết tỉ lệ thể tớch H2S: SO2 = 3:2) Lập thăng bằng electron: 1 14 4 2 6 2 2 3 28 5 2 S S e S e Zn Zn 14Zn + 19H2SO4đặc t0 14ZnSO4 + 3H2S + 2SO2 + 16H2O * Hệ thống bài tập
4.1. Thiết lập cỏc phương trỡnh phản ứng oxi húa - khử sau theo phương phỏp
thăng bằng electron. a) FeCO3 + O2 t0 Fe2O3 + CO2. b) H2S + SO2 t0 S + H2O. c) Cl + NH t0 N + HCl
d) P + KClO3 t0
P2O5 + KCl e) Fe3O4 + Al t0
Al2O3 + Fe
4.2. Cõn bằng cỏc phản ứng oxi húa - khử sau theo phương phỏp thăng bằng electron:
a) SO2 + KMnO4 + H2O K2SO4 + MnSO4 + H2SO4 b) KMnO4 + KI + H2SO4 MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O.
c) Na2SO3 + K2Cr2O7 + H2SO4 Na2SO4 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O d) CrCl3 + Br2 + NaOH Na2CrO4 + NaBr+ NaCl + H2O
e) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O g) KMnO4 + HCl đặc t0
KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O h) Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O. i) Cu + H2SO4đn → CuSO4 + SO2 + H2O
k) K2Cr2O7 + HClđặc to CrCl3 + KCl + Cl2 + H2O
4.3. Cõn bằng cỏc phản ứng oxi húa - khử sau theo phương phỏp thăng bằng
electron:
a) FeS2 + O2 to Fe2O3 + SO2.
b) FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O c) CuS + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO+ H2O d) Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + H2SO4 + N2O+ H2O
4.4. Cõn bằng cỏc phản ứng oxi húa - khử sau theo phương phỏp thăng bằng
electron.
a) Al + H2SO4đn → Al2(SO4)3 + H2S + S + H2O ( biết
2 3 2 s S H n n )
b) Zn + H2SO4đn → ZnSO4 + SO2 + S + H2O ( biết
4 3 2 s SO n n )
c) Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + NO + H2O ( biết
4 3 2 NO O N n n )
d) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + NH4NO3 + N2 + H2O ( biết nNO :nNH NO :nN 2:1:3)
4.5. Cõn bằng cỏc phản ứng oxi húa - khử sau theo phương phỏp thăng bằng
electron.
a) C2H5OH + O2 CO2 + H2O
b) CH3-CH2-OH + KMnO4 + H2SO4 CH3COOH +MnSO4 + K2SO4 + H2O c) CH2=CH2 + KMnO4 + H2O CH2OH-CH2OH + MnO2 + KOH d) C6H5-CH3 + KMnO4 + H2O t0 C6H5-COOK + MnO2 + KOH
4.6. Cõn bằng cỏc phản ứng oxi húa - khử sau theo phương phỏp thăng bằng
electron.
a) M + HNO3 M(NO3)2 + NO + H2O
b) FexOy + H2SO4đn Fe2(SO4)3 + SO2+ H2O c) Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NxOy + H2O d) Fe3O4+ HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
Dạng 2: Hồn thành phản ứng oxi húa khử * Lưu ý về phương phỏp
- Dựa vào số oxi húa để xỏc định chất khử, chất oxi húa; theo đú xỏc định chất chưa biết của của trỡnh oxi húa, quỏ trỡnh khử.
Vớ dụ: H2S + Br2 + H2O → H2SO4 + ?
Nhận thấy: Số oxi húa của S tăng từ -2(H2S) lờn +6(H2SO4) → H2S là chất khử cũn Br2 là chất oxi húa → H2S+ 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
- Chiều của phản ứng oxi húa khử: Khm + Oxhm → Oxhy + Khy
* Hệ thống bài tập
4.7. Hĩy lập phương trỡnh húa học cho cỏc phản ứng sau:
a) Zn + HNO3(loĩng) ? + NO + ? b) Al + HNO3đặc núng ? + NO2 + ? c) Mg + H2SO4đặc núng ? + H2S + ? d) Cu + H2SO4đặc núng ? + SO2 + ?
e) FeO + HNO3đặc núng ? + NO2 + ?
4.8. Kali pemanganat (KMnO4) là chất oxi húa mạnh. Trong mụi trường trung
xuống Mn+2
( muối), cũn trong mụi trường kiềm Mn+7
bị khử xuống Mn+6 (MnO22-). Hĩy hồn thành cỏc phương trỡnh phản ứng sau:
a) KMnO4 + HClđặc Cl2 + ? + ? + ?. b) KMnO4 + KI + H2SO4 I2 + ? + ? + ? c) KMnO4 + H2O2 + KOH O2 + ? + ? d) Na2SO3 + KMnO4 + H2O Na2SO4 + ? + ? 4.9. Hồn thành cỏc phương trỡnh phản ứng sau: a) SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + ? b) NH3 + Cl2 → N2 + ? c) MnO2 + HClđặc → Cl2 +? + ? d) Fe(NO3)3 + Fe → ? e) Cu + Fe2(SO4)3 → FeSO4 + ?
Dạng 3: Bài toỏn oxi húa khử * Lưu ý về phương phỏp giải
Để giải bài toỏn oxi húa khử cú nhiều cỏch. Tựy theo mục tiờu của của bài toỏn, nội dung bài toỏn, yờu cầu của bài toỏn... , ta cú thể lựa chọn cỏch giải phự hợp cho bài toỏn.
- Phương phỏp chung: Thiết lập mối quan hệ giữa cỏc đại lượng thụng qua phương trỡnh phản ứng.
- Phương phỏp bảo tồn electron: Thiết lập mối quan hệ giữa cỏc đại lượng thụng quỏ sự nhường nhận e.
+ Trong phản ứng oxi húa khử số mol electron do chất khử nhường luụn bằng số mol electron do chất oxi húa nhận: eA.nA = eB.nB
Trong đú: eA, eB là số electron nhường và nhận; nA, nB là số mol của chất A, chất B tham gia quỏ trỡnh oxi húa và quỏ trỡnh khử.
- Cỏc phương phỏp khỏc: Bảo tồn nguyờn tố, bảo tồn khối lượng ...
Vớ dụ: Cho m g Zn vào dung dịch HNO3, thu được dung dịch chỉ chứa muối nitrat
của kim loại và 4,48 lớt (đktc) hỗn hợp khớ NO và N2O cú tỉ lệ số mol là 1:1. a) Viết phương trỡnh húa học xảy ra
Hướng dẫn giải
a) Phương trỡnh húa học:
3Zn +8HNO3 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1) 4Zn + 10HNO3 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O (2) b) Tớnh m Theo bài ra ta cú: 0,2 2 NO NO n n và nNO nNO 2 →nNO nNO 2 = 0,1 (mol) Cỏch 1: Tớnh theo phương trỡnh phản ứng Theo (1) và (2), ta cú: nZn= .0,1 4.0,1 0,55( ) 2 3 mol → m= 65.0,55 =35,75 gam. Cỏch 2: Áp dụng bảo tồn electron
Dựa vào sự nhường e và nhận e của Zn và N+5
(HNO3), ta cú
2. nZn = 3.0,1 + 8. 0,1 → nZn =0,55 (mol) → m= 65.0,55 =35,75 gam.
* Hệ thống bài tập
4.10. Hũa tan hồn tồn 19,2 gam Cu bằng vừa đủ V1(ml) dung dịch HNO3 1,0M, thu được V2(lit) khớ NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đkct. Tớnh V1 và V2.
4.11. Dung dịch KMnO4 0,02M để chuẩn độ 20 ml dung dịch FeSO4 đĩ được
axit húa bằng dung dịch H2SO4 loĩng. Sau khi cho được 20ml dung dịch KMnO4 vào thỡ dung dịch bắt đầu chuyển sang màu hồng.
a) Viết phương trỡnh phản ứng.
b) Tớnh nồng độ của dung dịch FeSO4.
4.12. Cho 6,3 g hỗn hợp Al, Mg vào 500 ml dung dịch HNO3(loĩng) 2M thấy cú
4,48 lớt khớ NO (là sản phẩm khử duy nhất) ở đktc và thu được dung dịch A chỉ chứa muối của hai kim loại.
a) Chứng minh rằng trong dung dịch cũn dư axớt . b)Tớnh nồng độ cỏc chất trong dung dịch A.
4.13. Lấy 7,78 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại hoạt động (X,Y) cú hoỏ trị khụng
đổi chia thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: Nung trong oxi dư để oxi hoỏ hồn tồn ta thu được 4,74 gam hỗn hợp 2 oxit. Phần 2: Hồ tan hồn tồn trong dung dịch hỗn hợp HCl và H2SO4 loĩng. Tớnh thể tớch khớ H2 thu được ở đktc.
4.14. Để m gam bột sắt ngồi khụng khớ, sau một thời gian biến thành hỗn hợp (B)
cú khối lượng 24 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3. Cho (B) tỏc dụng vừa đủ với dung
dịch H2SO4 đặc núng, thu đuợc dung dịch Fe2(SO4)3 và 6,72 lớt khớ SO2 (đktc). Tỡm m
4.15. 11,2 lớt (đktc) hỗn hợp khớ (A) gồm clo và oxi tỏc dụng vừa hết với 16,98
gam hỗn hợp (B) gồm magie và nhụm, tạo ra 42,34 gam hỗn hợp muối clorua và oxit của hai kim loại. Tớnh thành phần phần trăm về khối lượng của magie và nhụm trong hỗn hợp (B).
Dạng 4: Nhiệt của phản ứng * Lưu ý về phương phỏp
- Cỏc biểu thức tớnh hiệu ứng nhiệt: 1) ∆Hpư = ∑∆Hs(sản phẩm) - ∑∆Hs(tham gia) 2) ∆Hpư = ∑∆Hc(tham gia) - ∑∆Hc(sản phẩm) 3) ∆Hpư = ∑Elk(chất đầu) - ∑Elk(sp)
* Hệ thống bài tập
4.16. Tớnh hiệu ứng nhiệt của cỏc phản ứng sau và cho biết cỏc phản ứng đú là
phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt? a) H2(k) + Cl2(k) 2HCl(k)
b) 2HgO(r) t0
2Hg(l) + O2(k)
Biết: EH-H = 436 (kJ/mol); ECl-Cl = 242,4 (kJ/mol); EH-Cl = 431 (kJ/mol); EHg-O = 355,7 (kJ/mol); EHg(l) = 61,2 (kJ/mol); EO=O = 498,7(kJ/mol);
4.17. . Biết nhiệt tạo thành của NO là 90,29kJ.
- Viết phương trỡnh nhiệt húa học của phản ứng. Tớnh nhiệt phõn hủy của NO. - Nếu 1,5g khớ NO phõn hủy thành cỏc đơn chất thỡ lượng nhiệt kốm theo quỏ trỡnh đú là bao nhiờu?
4.18. a) Tớnh hiệu ứng nhiệt của phản ứng:
CH4(k) + 2O2(k) CO2(k) + 2H2O(k) H=?
Biết: ΔHs(CH4)= -74,8 kJ; ΔHs(CO2)= -393 kJ; ΔHs(H2O)= -242 kJ b) Tớnh nhiệt sinh của CaCO3 dựa vào cỏc dữ kiện sau:
2) Ca(r)+ 2 1
O2(k) CaO(k) ΔH2 = -636,4 kJ 3) C(r) + O2(k) CO2(k) ΔH3 = -393 kJ
4.19. Cho cỏc dữ kiện dưới đõy:
a) C2H4 + H2 C2H6 Ha = -136,951 KJ/mol b) C2H6 + 2 7 O2 2CO2 + 3H2O(l) Hb = -1559,837 KJ/mol c) C + O2 CO2 Hc = -393,514 KJ/mol d) H2 + 2 1O2 H2O Hd = -285,838 KJ/mol
Hĩy xỏc định: Nhiệt hỡnh thành và nhiệt đốt chỏy của etylen C2H4
4.20. Tớnh nhiệt của phản ứng:
CO(NH2)2(r) + H2O(l) CO2(k) + 2NH3(k) Biết nhiệt của cỏc quỏ trỡnh sau:
CO(k) + H2O(h) CO2(k) + H2(k) H1 = - 41,3 kJ CO(k) + Cl2(k) COCl2(k) H2 = - 112,5 kJ
COCl2(k) + 2NH3(k) CO(NH2)2(r) + 2HCl(k) H3 = - 201,0 kJ
Ở điều kiện này, nhiệt tạo thành của HCl(k) là H4 = - 92,3 kJ/mol và nhiệt húa hơi của H2O là H5 = 44,01 kJ/mol.
B. Bài tập trắc nghiệm 4.21. Cho cỏc phản ứng:
Ca(OH)2 + Cl2 CaOCl2 + H2O. 2H2S + SO2 3S + 2H2O. 2NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O.
4KClO3t0 KCl+ 3KClO4. O3 O2 + O. Số phản ứng oxi hoỏ khử là A. 5. B. 2. C. 3. D. 4. 4.22. Cho cỏc phản ứng sau: 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O. 2HCl + Fe FeCl2 + H2. 14HCl + K2Cr2O7 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O.
6HCl + 2Al 2AlCl3 + 3H2.
16HCl + 2KMnO4 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O. Số phản ứng trong đú HCl thể hiện tớnh oxi húa là
A. 2. B. 1. C. 4. D. 3.
4.23. Cho phản ứng: 2C6H5-CHO + KOH C6H5-COOK + C6H5-CH2-OH Phản ứng này chứng tỏ hợp chất hữu cơ C6H5-CHO
A. vừa thể hiện tớnh oxi hoỏ, vừa thể hiện tớnh khử. B. chỉ thể hiện tớnh khử.
C. khụng thể hiện tớnh khử và tớnh oxi hoỏ. D. chỉ thể hiện tớnh oxi hoỏ
4.24. Cho dĩy cỏc chất và ion: Cl2, F2, SO2, Na+, Ca2+, Fe2+, Al3+, Mn2+, S2-, Cl. Số chất và ion trong dĩy đều cú tớnh oxi hoỏ và tớnh khử là
A. 3. B. 4. C. 6. D. 5.
4.25. Cho dĩy cỏc chất và ion: Zn, S, FeO, SO2, N2, HCl, Cu2+, Cl . Số chất và ion cú cả tớnh oxi húa và tớnh khử là
A. 4. B. 6. C. 5. D. 7.
4.26. Cho biết cỏc phản ứng xảy ra sau:
2FeBr2 + Br2 → 2FeBr3 (1) 2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br2(2) Phỏt biểu đỳng là:
A. Tớnh khử của Cl mạnh hơn của Br . B. Tớnh oxi húa của Br2 mạnh hơn của Cl2. C. Tớnh khử của Br mạnh hơn của Fe2+
. D. Tớnh oxi húa của Cl2 mạnh hơn của Fe3+.
4.27. Hai kim loại X, Y và cỏc dung dịch muối clorua của chỳng cú cỏc phản
ứng húa học sau:
X + 2YCl3 → XCl2 + 2YCl2; Y + XCl2 → YCl2 + X. Phỏt biểu đỳng là:
A. Ion Y2+ cú tớnh oxi húa mạnh hơn ion X2+
. B. Kim loại X khử được ion Y2+.
C. Kim loại X cú tớnh khử mạnh hơn kim loại Y. D. Ion Y3+ cú tớnh oxi húa mạnh hơn ion X2+
.
4.28. Cho cỏc phản ứng xảy ra sau đõy:
(1) AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag↓ (2) Mn + 2HCl → MnCl2 + H2↑
Dĩy cỏc ion được sắp xếp theo chiều tăng dần tớnh oxi hoỏ là A. Mn2+, H+, Fe3+, Ag+. B. Ag+ , Mn2+
, H+, Fe3+. C. Mn2+, H+, Ag+, Fe3+. D. Ag+, Fe3+, H+, Mn2+.
4.29. Cho phản ứng Cu + HNO3đặc núng Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Tổng hệ số (cỏc số nguyờn, tối giản) của tất cả cỏc chất trong phương trỡnh phản ứng là
A. 11. B. 10. C. 8. D. 9.
4.30. Trong phản ứng: K2Cr2O7 + HCl → CrCl3 + Cl2 + KCl + H2O
Số phõn tử HCl đúng vai trũ chất khử bằng k lần tổng số phõn tử HCl tham gia phản ứng. Giỏ trị của k là
A. 3:14. B. 1:7. C. 3:7. D. 4:7.
4.31. Cho phản ứng: FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 +NO2 + H2SO4 + H2O Tổng hệ số của cỏc chất (là những số nguyờn, tối giản) trong phương trỡnh phản ứng là
A. 28. B. 44. C. 46. D. 39.
4.32. Trong phản ứng đốt chỏy CuFeS2 tạo ra sản phẩm CuO, Fe2O3 và SO2 thỡ Tổng hệ số (cỏc số nguyờn, tối giản) của tất cả cỏc chất trong phương trỡnh phản ứng là
A. 31. B. 36. C. 45. D. 30.
4.33. Cho phương trỡnh húa học:
Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
Sau khi cõn bằng phương trỡnh húa học trờn với hệ số của cỏc chất là những số nguyờn, tối giản thỡ hệ số của HNO3 là
A. 46x – 18y. B. 45x – 18y. C. 13x – 9y. D. 23x – 9y.
4.34. Cho phản ứng:
Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
4.35. Cho phương trỡnh húa học:
FeSO4 + KMnO4 + NaHSO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + Na2SO4 + H2O
Tổng hệ số của cỏc chất (là những số nguyờn, tối giản) trong phương trỡnh phản ứng là
A. 52. B. 50. C. 46. D. 28.
4.36. Cho 3,6 gam Mg tỏc dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh ra 2,24 lớt khớ X (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Khớ X là
A. N2O. B. N2. C. NO2. D. NO.
4.37. Để oxi húa hồn tồn 0,01 mol CrCl3 thành K2CrO4 bằng Cl2 khi cú mặt KOH, lượng tối thiểu Cl2 và KOH tương ứng là
A. 0,015 mol và 0,04 mol. B. 0,03 mol và 0,08 mol. C. 0,03 mol và 0,04 mol. D. 0,015 mol và 0,08 mol.
4.38. Cho cỏc sơ đồ phản ứng sau:
Fe+2 + MnO4- + H+ → Mn2+ + Fe3+ + H2O (1) Fe+2 + Cr2O72- + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O (2) Để chuẩn độ một dung dịch Fe2+
đĩ axit húa cần dựng 30 ml dung dịch KMnO4 0,02M. Để chuẩn độ cựng lượng dung dịch Fe2+
trờn bằng K2Cr2O7 thỡ thể tớch dung dịch K2Cr2O7 0,1M cần dựng là
A. 10 ml. B. 15 ml. C. 20 ml. D. 25 ml.
4.39. Cho 3,024 gam một kim loại M tan hết trong dung dịch HNO3 loĩng, thu được 940,8 ml khớ NxOy (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) cú tỉ khối đối với H2 bằng 22. Khớ NxOy và kim loại M là
A. NO và Mg. B. N2O và Al C. N2O và Fe. D.NO2 và Al.
4.40. Hũa tan hồn tồn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lớt (đktc) hỗn hợp khớ X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giỏ trị của V là
A. 5,60. B. 2,24. C. 4,48. D. 3,36.
4.41. Cho 3,76 gam hỗn hợp X gồm Mg và MgO cú tỉ lệ mol tương ứng là 14:1 tỏc
dụng hết với dung dịch HNO3 thỡ thu được 0,448 lớt một khớ duy nhất (đo ở đktc) và dung dịch Y(chứa Mg(NO3)2, NH4NO3). Cụ cạn cẩn thận dung dịch Y thu được 23
gam chất rắn khan T. Xỏc định số mol HNO3 đĩ phản ứng ?