Xem toàn bộ tài liệu Lớp 10 – Kết Nối Tri Thức: tại đây
Mở đầu trang 71 Hóa học 10:
F
e
2
O
3
+
C
O
→
t
o
F
e
+
C
O
2
Về bản chất, phản ứng oxi hóa – khử là gì? Dựa vào dấu hiệu nào để nhận ra loại phản ứng đó? Làm thế nào để lập phương trình hóa học của phản ứng trên?
Lời giải:
– Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học xảy ra đồng thời quá trình nhường và quá trình nhận electron.
– Dấu hiệu để nhận biết phản ứng oxi hóa – khử là có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.
– Để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử, ta áp dụng phương pháp thăng bằng electron. Nguyên tắc của phương pháp như sau:
“Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận”
Câu hỏi 1 trang 73 Hóa học 10:
a) Fe, FeO, Fe2O3, Fe(OH)3, Fe3O4.
b) S, H2S, SO2, SO3, H2SO4, Na2SO3.
Lời giải:
a) Số oxi hóa của nguyên tử Fe trong Fe, FeO, Fe2O3, Fe(OH)3, Fe3O4 lần lượt là 0, +2, +3, +3,
+
8
3
b) Số oxi hóa của nguyên tử S trong S, H2S, SO2, SO3, H2SO4, Na2SO3 lần lượt là 0, -2, +4, +6, +6, +4.
Hoạt động trang 73 Hóa học 10:
Chuẩn bị: đinh sắt, dung dịch CuSO4, dung dịch H2SO4 loãng, ống nghiệm.
Thực hiện:
Thí nghiệm 1: Cho đinh sắt vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4.
Thí nghiệm 2: Cho đinh sắt vào ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4.
Quan sát hiện tượng và trả lời câu hỏi.
1. Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử.
2. Xác định chất oxi hoá, chất khử trong hai phản ứng trên.
Lời giải:
1.
Quá trình oxi hóa:
F
e
0
→
F
e
+
2
+
2
e
Quá trình khử:
C
u
+
2
+
2
e
→
C
u
0
Thí nghiệm 2:
Quá trình oxi hóa:
F
e
0
→
F
e
+
2
+
2
e
Quá trình khử:
2
H
+
1
+
2
e
→
H
0
2
2.
Thí nghiệm 1: Chất khử là Fe, chất oxi hóa là CuSO4.
Thí nghiệm 2: Chất khử là Fe, chất oxi hóa là H2SO4.
Câu hỏi 2 trang 74 Hóa học 10:
F
e
(
O
H
)
2
+
O
2
+
H
2
O
→
F
e
(
O
H
)
3
a) Hãy xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá.
b) Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử.
c) Dùng mũi tên biểu diễn sự chuyển electron từ chất khử sang chất oxi hóa.
Lời giải:
a) Số oxi hóa của Fe tăng từ +2 lên +3.
Số oxi hóa của O (O2) giảm từ 0 xuống -2.
F
e
+
2
O
H
2
+
O
0
2
+
H
2
O
→
F
e
+
3
O
−
2
H
3
b) Quá trình oxi hóa:
F
e
+
2
→
F
e
+
3
+
1
e
Quá trình khử:
O
2
0
+
4
e
→
2
O
−
2
c) 
Câu hỏi 3 trang 75 Hóa học 10:
a) Al(OH)3
→
t
o
Al2O3 + H2O
b) C + CO2
→
t
o
CO
Phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử? Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng electron.
Lời giải:
Phản ứng b) là phản ứng oxi hóa – khử do có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.
Cân bằng phản ứng b):
Bước 1:
C
0
+
C
+
4
O
2
→
t
o
C
+
2
O
Chất khử là C, chất oxi hóa là CO2.
Bước 2: Các quá trình oxi hóa, quá trình khử
C
0
→
C
+
2
+
2
e
C
+
4
+
2
e
→
C
+
2
Bước 3: Xác định hệ số
1
×
1
×
C
0
→
C
+
2
+
2
e
C
+
4
+
2
e
→
C
+
2
Bước 4: Cân bằng
C + CO2
→
t
o
2CO
Câu hỏi 4 trang 76 Hóa học 10:
Lời giải:
Một số phản ứng oxi hóa – khử có lợi trong thực tế:
– Phản ứng đốt cháy nhiên liệu (than đá, khí thiên nhiên, xăng, dầu, …).
– Dùng Cl2 để khử trùng nước sinh hoạt.
– Sản xuất hóa chất trong công nghiệp, ví dụ sản xuất sulfuric acid từ quặng pyrite.
Một số phản ứng oxi hóa – khử có hại trong thực tế:
– Sự han gỉ kim loại.
– Mưa axit ăn mòn các công trình xây dựng, tượng đài …
Câu hỏi 5 trang 76 Hóa học 10:
Lời giải:
1)
S
+
O
2
→
t
o
S
O
2
2)
4
F
e
S
2
+
11
O
2
→
t
o
2
F
e
2
O
3
+
8
S
O
2
3)
2
S
O
2
+
O
2
⇄
t
o
,
x
t
2
S
O
3
4)
S
O
3
+
H
2
O
→
H
2
S
O
4
Trong các phản ứng trên, phản ứng (1), (2), (3) là phản ứng oxi hóa khử do có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.
Câu hỏi 6 trang 76 Hóa học 10:
C
2
H
2
+
O
2
→
t
o
C
O
2
+
H
2
O
Phản ứng toả nhiệt lớn, tạo ra ngọn lửa có nhiệt độ đạt đến 3 000°C nên được dùng dễ hàn cắt kim loại.
Hãy xác định chất oxi hóa, chất khử và lập phương trình hoá học của phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron
Lời giải:
C
−
1
2
H
+
1
2
+
O
0
2
→
t
o
C
+
4
O
−
2
2
+
H
+
1
2
O
−
2
⇒ Chất oxi hóa là O2, chất khử là C2H2.
2
×
5
×
2
C
−
1
→
2
C
+
4
+
10
e
O
0
2
+
4
e
→
2
O
−
2
⇒
2
C
2
H
2
+
5
O
2
→
t
o
4
C
O
2
+
2
H
2
O
Câu hỏi 7 trang 77 Hóa học 10:
C
+
O
2
→
t
o
C
O
2
Khí CO2 đi lên phía trên, gặp các lớp than cốc và bị khử thành CO:
C
O
2
+
C
→
t
o
C
O
Tiếp đó, khí CO khử Fe2O3 thành Fe theo sơ đồ phản ứng tổng quát:
F
e
2
O
3
+
C
O
→
t
o
F
e
+
C
O
2
Lập các phương trình hóa học ở trên, chỉ rõ chất oxi hóa, chất khử.
Lời giải:
– Lập phương trình:
C
+
O
2
→
t
o
C
O
2
C
0
+
O
−
2
2
→
t
o
C
+
4
O
2
⇒ Chất khử là C, chất oxi hóa là O2.
1
×
1
×
C
0
→
C
+
4
+
4
e
O
0
2
+
4
e
→
2
O
−
2
⇒
C
+
O
2
→
t
o
C
O
2
– Lập phương trình:
C
O
2
+
C
→
t
o
C
O
C
0
+
C
+
4
O
2
→
t
o
C
+
2
O
⇒ Chất khử là C, chất oxi hóa là CO2.
1
×
1
×
C
0
→
C
+
2
+
2
e
C
+
4
+
2
e
→
C
+
2
⇒
C
O
2
+
C
→
2
t
o
C
O
– Lập phương trình:
F
e
2
O
3
+
C
O
→
t
o
F
e
+
C
O
2
F
e
+
3
2
O
−
2
3
+
C
+
2
O
−
2
→
t
o
F
e
0
+
C
+
4
O
−
2
2
⇒ Chất khử là CO, chất oxi hóa là Fe2O3.
3
×
1
×
C
+
2
→
C
+
4
+
2
e
2
F
e
+
3
+
6
e
→
2
F
e
0
⇒
F
e
2
O
3
+
3
C
O
→
t
o
2
F
e
+
3
C
O
2
Em có thể trang 77 Hóa học 10:
Lời giải:
– Các phản ứng oxi hóa – khử xảy ra phổ biến trong thực tiễn: sự cháy, sự han gỉ của kim loại, sản xuất hóa chất, chuyển hóa nitrogen trong tự nhiên, …
Ví dụ 1: Quá trình đốt cháy carbon trong than đá
C
+
O
2
→
t
o
C
O
2
Ví dụ 2: Quá trình đốt cháy butane trong khí gas
2
C
4
H
10
+
13
O
2
→
t
o
8
C
O
2
+
10
H
2
O
Ví dụ 3: Trong không khí ẩm, các vật dụng bằng thép bị oxi hóa tạo gỉ sắt.
4
F
e
+
3
O
2
+
x
H
2
O
→
2
F
e
2
O
3
.
x
H
2
O