Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa

Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa – khử sau, xác định vai trò

Nguyễn Hải Đăng Ngày: 18-09-2024 Lớp 10

14.9 K

Với giải Luyện tập trang 77 Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo chi tiết tron Bài 12: Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 12: Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống

Luyện tập trang 77 Hóa học 10: Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa – khử sau, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng.

$K M n O_{4} + H C l \to K C l + M n C l_{2} + C l_{2} ↑ + H_{2} O (1)$

$N H_{3} + B r_{2} \to N_{2} + H B r (2)$

$N H_{3} + C u O \overset{t^{o}}{\to} C u + N_{2} + H_{2} O (3)$

$F e S_{2} + O_{2} \overset{t^{o}}{\to} F e_{2} O_{3} + S O_{2} (4)$

$K C l O_{3} \overset{t^{o}, M n O_{2}}{\to} K C l + O_{2} ↑$ (5)

Phương pháp giải:

- Nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường = Tổng số electron chất oxi hóa nhận

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng, từ đó xác định chất oxi hóa, chất khử

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khửu nhường = tổng số electron chất oxi hóa nhận

Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại

Lời giải:

$K M n O_{4} + H C l \to K C l + M n C l_{2} + C l_{2} ↑ + H_{2} O (1)$

Bước 1: $K \overset{+ 7}{M n} O_{4} + H \overset{- 1}{C l} \to K C l + \overset{+ 2}{M n} C l_{2} + {C l}_{2}^{0} ↑ + H_{2} O$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: 2Cl^-1 → Cl₂⁰ + 2e

Quá trình khử: Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺²

- KMnO₄ là chất oxi hóa vì Mn trong KMnO₄ nhận electron

- HCl là chất khử vì Cl trong HCl nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

5 x	2Cl^-1 → Cl₂⁰ + 2e
2 x	Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺²

Bước 4: Đặt hệ số

$2 K M n O_{4} + 16 H C l \to 2 K C l + 2 M n C l_{2} + 5 C l_{2} ↑ + 8 H_{2} O$

$N H_{3} + B r_{2} \to N_{2} + H B r (2)$

Bước 1: $\overset{- 3}{N} H_{3} + {B r}_{2}^{0} \to N_{2}^{0} + H \overset{- 1}{B r}$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: 2N^-3 → N₂⁰ + 6e

Quá trình khử: Br₂⁰ + 2e → 2Br^-

- Br₂ là chất oxi hóa vì Br nhận electron

- NH₃ là chất khử vì N trong NH₃ nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

1 x	2N^-3 → N₂⁰ + 6e
3 x	Br₂⁰ + 2e → 2Br^-

Bước 4: Đặt hệ số

$2 N H_{3} + 3 B r_{2} \to N_{2} + 6 H B r$

$N H_{3} + C u O \overset{t^{o}}{\to} C u + N_{2} + H_{2} O (3)$

Bước 1: $\overset{- 3}{N} H_{3} + \overset{+ 2}{C u} O \overset{t^{o}}{\to} \overset{0}{C u} + N_{2}^{0} + H_{2} O$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: 2N^-3 → N₂⁰ + 6e

Quá trình khử: Cu⁺² + 2e → Cu⁰

- CuO là chất oxi hóa vì Cu trong CuO nhận electron

- NH₃ là chất khử vì N trong NH₃nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

1 x	2N^-3 → N₂⁰ + 6e
3 x	Cu⁺² + 2e → Cu⁰

Bước 4: Đặt hệ số

$2 N H_{3} + 3 C u O \overset{t^{o}}{\to} 3 C u + N_{2} + 3 H_{2} O$

$F e S_{2} + O_{2} \overset{t^{o}}{\to} F e_{2} O_{3} + S O_{2} (4)$

Bước 1: Coi số oxi hóa của Fe và S trong FeS₂ đều = 0

$F e S_{2}^{0} + O_{2}^{0} \overset{t^{o}}{\to} \overset{+ 3}{F e_{2}} \overset{- 2}{O_{3}} + \overset{+ 4}{S} \overset{- 2}{O_{2}}$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: FeS₂⁰ → Fe⁺³ + 2S⁺⁶ + 15e

Quá trình khử: O₂⁰ + 4e → 2O^-2

- O₂ là chất oxi hóa vì O nhận electron

- FeS₂ là chất khử vì FeS₂ nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

4 x	FeS₂⁰ → Fe⁺³ + 2S⁺⁶ + 15e
15 x	O₂⁰ + 4e → 2O^-2

Bước 4: Đặt hệ số

$4 F e S_{2} + 11 O_{2} \overset{t^{o}}{\to} 2 F e_{2} O_{3} + 8 S O_{2}$

$K C l O_{3} \overset{t^{o}, M n O_{2}}{\to} K C l + O_{2} ↑$ (5)

Bước 1: $K \overset{+ 5}{C l} O_{3}^{- 2} \overset{t^{o}, M n O_{2}}{\to} K \overset{- 1}{C l} + O_{2}^{0} ↑$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: 2O^-2 → O₂⁰ + 4e

Quá trình khử: Cl⁺⁵ + 6e → Cl^-1

- KClO₃ vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa vì Cl trong KClO₃ nhận electron, O trong KClO₃ nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

3 x	2O^-2 → O₂⁰ + 4e
2 x	Cl⁺⁵ + 6e → Cl^-1

Bước 4: Đặt hệ số

$2 K C l O_{3} \overset{t^{o}, M n O_{2}}{\to} 2 K C l + 3 O_{2} ↑$

Lý thuyết Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử

- Có nhiều phương pháp lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử. Phương pháp thông dụng hiện nay là thăng bằng electron.

- Nguyên tắc:

Tổng số electron chất khử nhường = Tổng số electron chất oxi hóa nhận.

- Các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng electron:

+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng, từ đó xác định chất oxi hóa, chất khử.

+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử.

+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.

+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử các nguyên tố còn lại.

Ví dụ:

Lập phương trình hóa học của phản ứng KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl↑ + H₂O theo phương pháp thăng bằng electron.

Bước 1: $\overset{}{K} \overset{+ 7}{Mn} {\overset{}{O}}_{4} + \overset{}{H} \overset{- 1}{Cl} \to \overset{}{K} \overset{}{Cl} + \overset{+ 2}{Mn} {\overset{}{Cl}}_{2} + {\overset{0}{Cl}}_{2} + {\overset{}{H}}_{2} \overset{}{O}$

Chất khử: HCl

Chất oxi hóa: KMnO₄

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: $2 \overset{- 1}{Cl} \to {\overset{0}{Cl}}_{2} + 2 e$

Quá trình khử: $\overset{+ 7}{Mn} + 5 e \to \overset{+ 2}{Mn}$

Bước 3:

$\begin{matrix} 2 \times \\ 5 \times \end{matrix} | \begin{array}{l} \overset{+ 7}{Mn} + 5 e \to \overset{+ 2}{Mn} \\ 2 \overset{- 1}{Cl} \to {\overset{0}{Cl}}_{2} + 2 e \end{array}$