Trong quá trình luyện gang từ quặng chứa Fe2O3, ban đầu không khí nóng được nén vào lò cao

Nguyễn Uyên Ngày: 17-09-2024 Lớp 10

4.2 K

Với giải Câu 7 trang 77 Hóa học lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống chi tiết trong Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử 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 15: Phản ứng oxi hóa - khử

Câu 7 trang 77 Hóa học 10: Trong quá trình luyện gang từ quặng chứa Fe₂O₃, ban đầu không khí nóng được nén vào lò cao, đốt cháy hoàn toàn than cốc kèm theo tỏa nhiệt mạnh:

C + O₂ $\overset{t^{o}}{\to}$ CO₂

Khí CO₂ đi lên phía trên, gặp các lớp than cốc và bị khử thành CO:

CO₂ + C $\overset{t^{o}}{\to}$ CO

Tiếp đó, khí CO khử Fe₂O₃ theo phản ứng tổng quát:

Fe₂O₃ + CO $\overset{t^{o}}{\to}$ Fe + CO₂

Lập các phương trình hóa học ở trên, chỉ rõ chất oxi hóa, chất khử

Phương pháp giải:

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

Lời giải:

(ảnh 1)

(ảnh 2)

(ảnh 3)

Lý thuyết Phản ứng oxi hóa – khử trong thực tiễn

1. Sự cháy

Phản ứng cháy là phản ứng oxi hóa – khử xảy ra ở nhiệt độ cao giữa chất cháy và chất oxi hóa. Chất cháy thường là nhiên liệu (than đá, khí thiên nhiên, xăng dầu, …), còn chất oxi hóa thường là oxygen.

Ví dụ: Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra khi đốt cháy carbon trong than đá và butane trong khí gas:

C + O₂ CO₂

2C₄H₁₀ + 13O₂ 8CO₂ + 10H₂O

2. Sự han gỉ kim loại

Sau một thời gian sử dụng, nhiều thiết bị, máy móc, vật dụng bằng kim loại thường bị han gỉ, do sự oxi hóa bởi oxygen trong không khí.

Ví dụ: Trong không khí ẩm, các vật dụng bằng thép bị oxi hóa tạo gỉ sắt.

4Fe + 3O₂ + xH₂O 2Fe₂O₃.xH₂O

3. Sản xuất hóa chất

Trong công nghiệp, phần lớn các phản ứng hóa học xảy ra trong các quy trình sản xuất là phản ứng oxi hóa – khử.

Ví dụ: Sulfuric acid là hóa chất quan trọng trong công nghiệp, được sản xuất chủ yếu từ sulfur hoặc quặng pyrite.

Sơ đồ phản ứng;

4. Chuyển hóa các chất trong tự nhiên

Trong tự nhiên cũng xảy ra rất nhiều quá trình kèm theo phản ứng oxi hóa – khử.

Ví dụ: Tia sét tạo tia lửa điện, là điều kiện cho nitrogen phản ứng với oxygen:

N₂ + O₂ 2NO

Khí NO sinh ra nhanh chóng chuyển hóa thành NO₂, sau đó tiếp tục bị oxi hóa thành HNO₃:

2NO + O₂ 2NO₂

4NO₂ + O₂ + 2H₂O 4HNO₃

Nitric acid tan vào nước mưa và chuyển hóa thành gốc nitrate () , cung cấp chất đạm cho cấy lúa. Nhờ quá trình trên, hàng năm một lượng lớn phân đạm tự nhiên được bổ sung cho đất.

5. Xác định nồng độ của một chất dựa vào phản ứng oxi hóa – khử

- Trong thực tế, dung dịch thuốc tím (KMnO₄) được sử dụng phổ biến như một tác nhân oxi hóa mạnh để xác định hàm lượng các chất khử như iron(II); hydrogen peroxide, oxalic acid, …

Ví dụ: Trong quá trình bảo quản, một mẫu iron (II) sulfate bị oxi hóa một phần thành hợp chất iron (III). Hàm lượng iron (II) sulfate còn lại trong mẫu được xác định thông qua phản ứng với dung dịch thuốc tím có nồng độ đã biết:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O