Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng

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

17.8 K

Với giải Bài 2 trang 79 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

Bài 2 trang 79 Hóa học 10: Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron, nêu rõ chất oxi hóa, chất khử trong mỗi trường hợp

a) $H C l + M n O_{2} \overset{t^{o}}{\to} M n C l_{2} + C l_{2} ↑ + H_{2} O$

b) $K M n O_{4} + K N O_{2} + H_{2} S O_{4} \to M n S O_{4} + K N O_{3} + K_{2} S O_{4} + H_{2} O$

c) $F e_{3} O_{4} + H N O_{3} \to F e (N O_{3})_{3} + N O ↑ + H_{2} O$

d) $H_{2} C_{2} O_{2} + K M n O_{4} + H_{2} S O_{4} \to C O_{2} ↑ + M n S O_{4} + K_{2} S O_{4} + H_{2} O$

Phương pháp giải:

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. Chất khử là chất nhường electron, chất oxi hóa là chất nhận electron

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:

a) $H C l + M n O_{2} \overset{t^{o}}{\to} M n C l_{2} + C l_{2} ↑ + H_{2} O$

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

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: 2Cl^-1 → Cl₂⁰ + 2e

Quá trình khử: Mn⁺⁴+ 2e → Mn⁺²

Chất oxi hóa là Mn trong MnO₂ vì Mn nhận electron

Chất khử là Cl trong HCl vì Cl nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

1 x	2Cl^-1 → Cl₂⁰ + 2e
1 x	Mn⁺⁴+ 2e → Mn⁺²

Bước 4: Đặt hệ số

$4 H C l + M n O_{2} \overset{t^{o}}{\to} M n C l_{2} + C l_{2} ↑ + 2 H_{2} O$

b) $K M n O_{4} + K N O_{2} + H_{2} S O_{4} \to M n S O_{4} + K N O_{3} + K_{2} S O_{4} + H_{2} O$

Bước 1: $K \overset{+ 7}{M n} O_{4} + K \overset{+ 3}{N} O_{2} + H_{2} S O_{4} \to \overset{+ 2}{M n} S O_{4} + K \overset{+ 5}{N} O_{3} + K_{2} S O_{4} + H_{2} O$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: N⁺³ → N⁺⁵ + 2e

Quá trình khử: Mn⁺⁷+ 5e → Mn⁺²

Chất oxi hóa là Mn trong KMnO₄ vì Mn nhận electron

Chất khử là N trong KNO₂ vì N nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

5 x	N⁺³ → N⁺⁵ + 2e
2 x	Mn⁺⁷+ 5e → Mn⁺²

Bước 4: Đặt hệ số

$2 K M n O_{4} + 5 K N O_{2} + 3 H_{2} S O_{4} \to 2 M n S O_{4} + 5 K N O_{3} + K_{2} S O_{4} + 3 H_{2} O$

c) $F e_{3} O_{4} + H N O_{3} \to F e (N O_{3})_{3} + N O ↑ + H_{2} O$

Bước 1: $\overset{+ 8 / 3}{F e_{3}} O_{4} + H \overset{+ 5}{N} O_{3} \to \overset{+ 3}{F e} (N O_{3})_{3} + \overset{+ 2}{N} O ↑ + H_{2} O$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: 3Fe^+8/3 → 3Fe⁺³ + e

Quá trình khử: N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Chất oxi hóa là N trong HNO₃ vì N nhận electron

Chất khử là Fe trong Fe₃O₄ vì Fe nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

3 x	3Fe^+8/3 → 3Fe⁺³ + e
1 x	N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Bước 4: Đặt hệ số

$3 F e_{3} O_{4} + 28 H N O_{3} \to 9 F e (N O_{3})_{3} + N O ↑ + 14 H_{2} O$

d) $H_{2} C_{2} O_{2} + K M n O_{4} + H_{2} S O_{4} \to C O_{2} ↑ + M n S O_{4} + K_{2} S O_{4} + H_{2} O$

Bước 1: $H_{2} \overset{+ 1}{C_{2}} O_{2} + K \overset{+ 7}{M n} O_{4} + H_{2} S O_{4} \to \overset{+ 4}{C} O_{2} ↑ + \overset{+ 2}{M n} S O_{4} + K_{2} S O_{4} + H_{2} O$

Bước 2:

Quá trình oxi hóa: 2C⁺¹ → 2C⁺⁴ + 6e

Quá trình khử: Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺²

Chất oxi hóa là Mn trong KMnO₄ vì Mn nhận electron

Chất khử là C trong C₂H₂O₂ vì C nhường electron

Bước 3: Xác định hệ số

5 x	2C⁺¹ → 2C⁺⁴ + 6e
6 x	Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺²

Bước 4: Đặt hệ số

$5 H_{2} C_{2} O_{2} + 6 K M n O_{4} + 9 H_{2} S O_{4} \to 10 C O_{2} ↑ + 6 M n S O_{4} + 3 K_{2} S O_{4} + 14 H_{2} O$

Bài tập vận dụng:

Câu 1. Số oxi hóa của nguyên tử N trong các ion NH₄⁺, NO₃⁻, NO₂⁻ lần lượt là

A. −3, +5, +3

B. −3, +3, + 5

C. +5, −2, +3

D. +5, +3, +2

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Gọi số oxi hóa của nguyên tử N là x, theo quy tắc 1 và 2 về xác định số oxi hóa, ta có:

Trong ion NH₄⁺: $1 \times x + 4 \times (+ 1) = + 1$ ⇒ x = −3

Trong ion NO₃⁻: $1 \times x + 3 \times (- 2) = - 1$ ⇒ x = +5

Trong ion NO₂⁻: $1 \times x + 2 \times (- 2) = - 1$ ⇒ x = +3

Câu 2. Cho phân tử CH₄ công thức cấu tạo dưới đây. Số oxi hóa của C là

Trắc nghiệm Hóa 10 Chân trời sáng tạo Bài 12 (có đáp án): Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống

A. −4;

B. −2;

C. +4;

D. +2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Trong mỗi liên kết C−H, H góp 1 electron, khi giả định CH₄ là hợp chất ion thì electron này chuyển sang C.

Vì có 4 liên kết C −H nên số oxi hóa của C là −4.

Câu 3. Phát biểu sai là

A. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất phản ứng hay có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tử trong phân tử;

B. Phản ứng oxi hóa – khử có thể chỉ có quá trình oxi hóa hoặc quá trình khử;

C. Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron;

D. Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận electron.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phản ứng oxi hóa – khử có thể chỉ có quá trình oxi hóa hoặc quá trình khử là phát biểu sai vì phản ứng oxi hóa – khử luôn xảy ra đồng thời quá trình oxi hóa và quá trình khử.

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 72 Hóa học 10: Đom đóm có thể phát ra ánh sáng đặc biệt, không tỏa nhiệt như ánh sáng nhân tạo. Cấu tạo bên trong lớp da bụng của đom đóm là dãy các tế bào phát quang có chứa luciferin. Luciferin tác dụng với oxygen, cùng xúc tác enzyme, để tạo ra ánh sáng. Đây là phản ứng oxi hóa – khử...

Câu hỏi 1 trang 72 Hóa học 10: Quan sát Hình 12.1, hãy viết quá trình nhường và nhận electron trong phản ứng giữa magnesium và oxygen...

Câu hỏi 2 trang 73 Hóa học 10: Quan sát Hình 12.2a, hydrogen cháy trong chlorine với ngọn lửa sáng, tạo hợp chất hydrogen chlorine (HCl). Nếu cặp electron chung trong hợp chất cộng hóa trị HCl lệch hẳn về phía nguyên tử Cl (Hình 12.2b), hãy xác định điện tích của các nguyên tử trong phân tử HCl...

Câu hỏi 3 trang 73 Hóa học 10: Nêu điểm khác nhau giữa kí hiệu số oxi hóa và kí hiệu điện tích của ion M trong hình sau:...

Câu hỏi 4 trang 73 Hóa học 10: Dự đoán số oxi hóa của các nguyên tử trong nhóm IA, IIA, IIIA trong các hợp chất. Giải thích...

Luyện tập trang 73 Hóa học 10: Hãy xác định số oxi hóa của các nguyên tử trong các đơn chất, hợp chất và ion sau: Zn, H₂, Cl^-, O^2-, S^2-, HSO₄^-, Na₂S₂O₃, KNO₃