Xem toàn bộ tài liệu Lớp 8: tại đây

A. Lý thuyết & Phương pháp giải

I. Sự khử và sự oxi hóa

1. Sự khử

– Là sự tách oxi ra khỏi hợp chất

Ví dụ: CuO + H₂ Cu + H₂O

Trong phương trình hóa học trên, ta thấy H₂ đã kết hợp với nguyên tố oxi tạo thành H₂O, hay H₂ chiếm oxi của CuO.

2. Sự oxi hóa

– Sự oxi hóa là sự tác dụng của oxi với một chất.

Ví dụ: 2Zn + O₂ 2ZnO.

II. Chất khử và chất oxi hóa

– Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác.

– Chất oxi hóa là đơn chất oxi hoặc chất nhường oxi cho chất khác.

Ví dụ: trong phương trình hóa học: CuO + H₂ Cu + H₂O

– CuO nhường oxi cho H₂ tạo thành Cu nên CuO là chất oxi hóa

– H₂ chiếm oxi của CuO tạo thành H₂O nên H₂ là chất khử

III. Phản ứng oxi hóa – khử

– Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.

Các bước giải toán:

+ Tính số mol các chất đã cho

+ Viết phương trình hóa học

+ Xác định chất dư, chất hết (nếu có), tính toán theo chất hết

+ Tính khối lượng hoặc thể tích các chất theo yêu cầu đề bài

– Nắm vững kiến thức về lập phương trình hóa học, cân bằng hóa học và các công thức chuyển đổi khối lượng, thể tích

– Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_{tham gia} = m_{sản phẩm}

– Nếu bài cho số liệu số mol cả chất tham gia phản ứng và chất sản phẩm thì tính toán theo chất sản phẩm.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho các phản ứng sau, những phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử?

S + O₂ SO₂ (1)

CaCO₃ CaO + CO₂ (2)

2H₂ + O₂

2H₂O (3)

NH₃ + HCl → NH₄Cl (4)

Lời giải

Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử. Những phản ứng oxi hóa – khử là:

S + O₂ SO₂ (1)

2H₂ + O₂ 2H₂O (3)

Ví dụ 2: Hãy lập các phương trình hóa học theo các sơ đồ sau:

Fe₂O₃ + CO → CO₂ + Fe (1)

Fe₃O₄ + H₂ → H₂O + Fe (2)

CO₂ + Mg → MgO + C (3)

Các phản ứng hóa học này có phải ứng oxi hóa – khử không? Vì sao?

Lời giải

Fe₂O₃ + 3CO

3CO₂ + 2Fe (Fe₂O₃ nhường oxi cho CO)

Fe₃O₄ + 4H₂ 4H₂O + 3Fe (Fe₃O₄ nhường oxi cho H₂)

CO₂ + 2Mg 2MgO + C (CO₂ nhường oxi cho Mg)

Các phản ứng trên thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử.

Ví dụ 3: Trong phòng thí nghiệm người ta dùng hiđro để khử sắt (III) oxit và thu được 11,2 g sắt.

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra

b) Tính khối lượng sắt (III) oxit đã phản ứng.

Lời giải

a) Phương trình phản ứng hóa học:

Fe₂O₃ + 3H₂

3H₂O + 2Fe

b) Số mol sắt thu được: n_Fe = = 0,2 (mol)

Fe₂O₃ + 3H₂ 2Fe + 3H₂O

0,1 ← 0,2 (mol)

Khối lượng oxit sắt tham gia phản ứng:

m_Fe2O3 = n_Fe2O3 . M_Fe2O3 = 0,1 . (56 . 2 + 16 . 3) = 16 gam

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Phản ứng nào sau đây là phản ứng oxi hóa – khử?

A. CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

B. CuSO₄ + Ba(OH)₂ → Cu(OH)₂ + BaSO₄

C. 3Fe + 2O₂

Fe₃O₄

D. FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + 2NaCl

Đáp án C

Phản ứng oxi hóa – khử là: 3Fe + 2O₂ Fe₃O₄.

Trong đó Fe là chất khử, O₂ là chất oxi hóa

Câu 2: Cho phản ứng sau: Fe₂O₃ + 3H₂ 2Fe + 3H₂O. Chất khử là

A. Fe₂O₃

B. H₂

C. Fe

D. H₂O

Đáp án B

Chất khử là chất lấy oxi của chất khác. Trong phản ứng này, H₂ là chất lấy oxi của Fe₂O₃ nên H₂ là chất khử.

Câu 3: Chọn đáp án đúng:

A. Sự tách oxi khỏi hợp chất được gọi là sự oxi hóa.

B. Sự tác dụng của oxi với một chất gọi là sự khử.

C. Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác.

D. Chất oxi hóa là chất chiếm oxi của chất khác.

Đáp án C

Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác

Câu 4: Oxit nào bị khử bởi hiđro?

A. Na₂O

B. CaO

C. Fe₃O₄

D. BaO

Đáp án C

Oxit bị khử là Fe₃O₄

Phương trình hóa học: Fe₃O₄ + 4H₂ 3Fe + 4H₂O

Câu 5: Phản ứng nào không phải phản ứng oxi hóa – khử:

A. 4Na + O₂ 2Na₂O

B. Fe₃O₄ + 4H₂ 3Fe + 4H₂O

C. NH₃ + HCl → NH₄Cl

D. 2CO + O₂ 2CO₂

Đáp án C

Phản ứng nào không phải phản ứng oxi hóa – khử là:

NH₃ + HCl → NH₄Cl (không có sự khử và sự oxi hóa trong phản ứng)

Câu 6: Kim loại luôn đóng vai trò là chất gì trong phản ứng oxi hóa – khử?

A. chất oxi hóa.

B. chất khử.

C. chất xúc tác.

D. chất môi trường.

Đáp án B

Kim loại luôn đóng vai trò là chất khử trong phản ứng oxi hóa – khử

Câu 7: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế oxit sắt từ Fe₃O₄ bằng cách dùng O₂ oxi hóa sắt ở nhiệt độ cao. Tính số gam oxi cần dùng để điều chế được 2,32 gam oxit sắt từ ?

A. 0,64 gam

B. 0,32 gam

C. 0,16 gam

D. 1,6 gam

Đáp án A

n_Fe3O4 = = 0,01 mol

Phương trình hóa học:

3Fe + 2O₂ Fe₃O₄

0,02 ← 0,01(mol)

n_O2 = 0,02 mol; Số gam oxi: m_O2 = 32 . 0,02 = 0,64g.

Câu 8: Đốt cháy hết 2,7 gam bột nhôm trong không khí thu được 5,1 gam nhôm oxit. Tính khối lượng oxi đã tham gia phản ứng?

A. 2,7 gam

B. 5,4 gam

C. 2,4 gam

D. 3,2 gam

Đáp án C

3O₂ + 4Al 2Al₂O₃

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_Al + m_O2 = m_Al2O3

m_O2 = 5,1 – 2,7 = 2,4g

Câu 9: Đốt cháy 3,1 gam photpho trong bình chứa oxi dư tạo ra điphotpho pentaoxit. Tính khối lượng oxit thu được sau phản ứng?

A. 1,45 gam

B. 14,20 gam

C. 1,42 gam

D. 7,10 gam

Đáp án D

n_P = = 0,1 mol

4P + 5O₂ 2P₂O₅

0,1 → 0,05 (mol)

m_P2O5 = 0,05 . 142 = 7,1 gam

Câu 10: Người ta điều chế 24 gam đồng bằng cách dùng H₂ khử CuO. Khối lượng CuO bị khử là:

A. 15 gam

B. 45 gam

C. 60 gam

D. 30 gam

Đáp án D

n_Cu = = 0,375 mol

H₂ + CuO Cu + H₂O

0,375 ← 0,375 (mol)

Khối lượng CuO bị khử là:

m_CuO = n_CuO.M_CuO = 0,375 . (64 + 16) = 30 gam