Đề kiểm tra 45 phút Hóa 10 Chủ đề 4

Chất oxi hoá là chất nhận electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

Sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố

KMnO₄ + Fe⁺²SO₄ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + Fe⁺³₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + H₂O

Vậy số oxi hoá của iron tăng từ +2 lên +3.

Fe⁺²SO₄ + Mg → MgSO₄ + Fe⁰. (META)

Số oxi hóa Fe trong hợp chất từ +2 xuống 0. Nên FeSO₄ đóng vai trò là chất oxi hóa

Hỗn hợp kim loại (Fe, Cu) + HCl => chỉ có Fe phản ứng

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

n_Fe = n_H2 = 0,15 mol

Hỗn hợp kim loại (Fe, Cu) + HNO_­3 đặc nguội → chỉ có Cu phản ứng

n_NO2 = 2,24:22,4 = 0,1 mol

Quá trình trao đổi e

Cu⁰ → Cu⁺² + 2e;

x → 2x

N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴

0,1 → 0,1 mol

Bảo toàn electron ta có:

2x = 0,1 mol → n_Cu = x = 0,1:2 = 0,05 mol

→ m = m_Fe + m_Cu = 0,15.56 + 0,05.64 = 11,6 gam

Xác định sự thay đổi số oxi hóa

(Cu₂S)⁰ + HN⁺⁵O₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂S⁺⁶O₄ + N⁺²O + H₂O

Quá trình oxi hóa, quá trình khử 

3Cu₂S + 10N⁺⁵→ 6Cu⁺²+ 3S⁺⁶ + 10N⁺²

3Cu₂S + 22HNO₃ → 6Cu(NO₃)₂ + 3H₂SO₄ + 10NO + 8H₂O

Hệ số cân bằng (nguyên, tối giản) của Cu₂S và HNO₃ trong phản ứng là 2 và 22

Xác định số oxi hóa của một số nguyên tố có sự thay đổi

Fe^+8/3₃O₄ + HN⁺⁵O₃ → Fe⁺³(NO₃)₃ + N^+2y/x_xO_y +H₂O

Quá trình thay đổi số oxi hóa và quá trình khử là:

Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:

(5x-2y)Fe₃O₄ + (46x-18y)HNO₃ → (15x-6y)Fe(NO₃)₃ + N_xO_y + (23x-9y)H₂O

Sau khi cân bằng hệ số của HNO₃ là (46x-18y)

 Áp dụng quy tắc 1 trong quy tắc xác định số oxi hóa: số oxi hoá của nguyên tử trong các đơn chất bằng 0.

Dãy chất: H₂, O₂, N₂, C, Na, K có số oxi hóa bằng 0.

Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định cặp electron chung thuộc hẳn về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.

SO₂ vừa có cả tính khử và tính oxi hóa

 Trong các hợp chất, F chỉ có số oxi hóa -1

Khi tham gia phản ứng, nguyên tử F trong F₂ chỉ nhận electron, hay F₂ chỉ đóng vai trò chất oxi hóa.

Fe⁺²SO₄ + KMn⁺⁷O₄ + H₂SO₄ → Fe⁺³₂(SO₄)₃ + Mn⁺²SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

FeSO₄ đóng vai trò là chất khử

KMnO₄ là chất oxi hóa

Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:

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

Chất oxi hóa là KMnO₄ có hệ số là 2

Chất khử là FeSO₄ có hệ số là 10

Tổng hệ số của chất oxi hóa và chất khử trong phản ứng trên là 10 + 2 = 12

Mg⁰ + HN⁺⁵O₃ → Mg⁺²(NO₃)₂ + N^-3H₄NO₃ + H₂O

Phương trình phản ứng

4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Tổng hệ cân bằng của phản ứng: 4 + 10 + 4 + 1 + 3 = 22

Phản ứng SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O. SO₂ không giữ là chất oxi hoá, cũng không là chất khử vì S trong hợp chất không có sự thay đổi số oxi hóa

S⁺⁴O₂ + 2KOH → K₂S⁺⁴O₃ + H₂O

Xác định số oxi hóa của các nguyên tố thay đổi 

Fe⁰ + HN⁺⁵O₃ → Fe⁺³(NO₃)₃+ N⁺²O + H₂O

Phương trình:

Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O

Vậy tổng a + c = 1 + 1 = 2

Phát biểu không hoàn toàn đúng: "Trong hợp chất số oxi hóa H luôn là +1". Vì trong các hợp chất hidrua kim loại (ví dụ NaH, CaH₂, ... ) thì số oxi hóa của H không là +1

Phản ứng NaOH + HCl → NaCl + HNO₃ Không phải phản ứng oxi hóa khử vì không có sự thay đổi số oxi hóa

Các sản phẩm khử của H₂SO₄ đặc là H₂S, S, SO₂ 

X không thể là SO₃

Ta có: n_Zn = 0,1 mol, n_X = 0,02 mol

Bảo toàn electron

Số electron mà   nhận để chuyển thành:

Khí X là N₂. 

Chất khử là chất cho electron, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

Phương trình phản ứng (2); (3); (5); (7) là phương trình phản ứng oxi hóa khử

Cách biểu diễn số oxi hóa:

- Số oxi hóa được đặt ở phía trên kí hiệu nguyên tố.

- Dấu điện tích được đặt ở phía trước, số ở phía sau.

Do đó, nguyên tố X có số oxi hóa có giá trị là âm 2 được biểu diễn là: 

6KI^-1 + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3I⁰₂ + 2MnO₂ + 8KOH.

Số oxi hóa của I trong KI tăng lên

→ I^- là chất khử (chất bị oxi hóa).

Số oxi hóa của N trong NH₄Cl, N₂O, N₂O₃, NO₂, HNO₃ lần lượt là -3; +1; +3; +4; +5.

Quá trình nhường nhận electron:

Kim loại cần tìm là Aluminium (Al)

n_NO2 = 0,4 mol

Quá trình nhường nhận electron

R⁰ → R⁺ⁿ +ne

n_R → n.n_R mol

N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴

0,4 ← 0,4 (mol)

Áp dụng bảo toàn electron: 

n.n_R = n_NO2 = 0,4 mol

→

Lập bảng biện luận ta có:

Vậy kim loại cần tìm là Mg

Số oxi hóa cao nhất của nitrogen trong các hợp chất là: +5.

4HCl⁺⁵O₃ + 3H₂S^-2 → 4HCl^-1 + 3H₂S⁺⁶O₄

⇒ H₂S là chất khử

HClO₃ là chất oxi hóa

8Fe⁰ + 30 HN⁺⁵O₃ → 8Fe⁺³(NO₃)₃ + 3N⁺¹₂O + 15H₂O

⇒ Fe là chất khử

HNO₃ là chất oxi hóa

16HCl^-1 + 2KMn⁺⁷O₄ → 2KCl + 2Mn⁺²Cl₂ + 8H₂O + 5Cl₂⁰

HCl là chất khử

KMnO₄ là chất oxi hóa

Mg⁰ + Cu⁺²SO₄ → Mg⁺²SO₄ + Cu⁰

⇒ Mg là chất khử

CuSO₄ là chất oxi hóa

2N^-3H₃ + 3Cl⁰₂ → N⁰₂ + 6HCl^-1

⇒NH₃ là chất khử

Cl₂ là chất oxi hóa

H₂S, Fe, HCl, Mg, NH₃

R (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹ => có 1 e lớp ngoài cùng ⇒ R⁺¹

X (Z = 17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ => có 7 e lớp ngoài cùng ⇒ X⁺⁷

Y (Z = 20): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² => có 2 e lớp ngoài cùng ⇒ Y⁺²

Các phản ứng thuộc loại phản ứng oxi – hóa khử là: C, Fe, Fe₃O₄, FeCO₃, H₂S, HI phản ứng với H₂SO₄ đặc, nóng.

Phản ứng trao đổi (vôi cơ) luôn luôn không phải là phản ứng oxi hóa - khử:

Ta có quá trình trao đổi electron

Al⁰ → Al⁺³ + 3e

0,2 → 0,6

S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

2x ← x

Theo định luật bảo toàn electron ta có: 2x = 0,6

⇒ x = 0,3 mol

⇒ V = 6,72 lít

 Gọi n_Al = a mol, n_Zn = b mol. 

Ta có:

m_hh = 27a + 65b = 9,2         (1)

Bảo toàn electron ta có:

3a + 2b = 0,5                         (2)

Từ (1) và (2) ta có:

a = b = 0,1 mol.

m_Al = 0,1.27 = 2,7 gam

Phương trình phản ứng xảy ra

ZnS + HNO₃ (đặc nóng)

ZnS + 8HNO₃ → 6NO2 + Zn(NO₃)₂ + 4H₂O + SO₂

Fe₂O₃ + HNO₃ (đặc nóng)

Fe₂O₃+ 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

FeSO₄ + HNO₃(loãng)

FeSO₄ + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂SO₄+ NO₂ + H₂O

Cu + HNO₃ (đặc nóng)

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O 

Dấu hiệu để nhận ra một phản ứng oxi hóa – khử là dựa trên sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.

Sự thay đổi số oxi hóa các chất trong phản ứng:

2N⁺⁴O₂ + 2NaOH → NaN⁺⁵O₃ + NaN⁺³O₂ + H₂O

⇒ NO₂ vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử

Trong NaNO₃, HNO₃, Fe(NO₃)₃; N₂O₅: số oxh của N là +5.

 Phương trình phản ứng oxi hóa khử là

2CH₃COOH + Mg → (CH₃COO)₂Mg + H₂

Ta có:

Mn⁺⁷ +5e → Mn⁺²

2Cl^-  → Cl⁰₂ +2e

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có :

n_KMnO4 = 2.n_Cl2

⇒ n_Cl2 = 5/2 n_KMnO4 = 0,25 mol

⇒ V_Cl2 = 0,25 . 22,4 = 5,6 lít

Dãy có số oxi hóa của nguyên tố hydrogen luôn là +1 là HF, H₂O₂, C₂H₂, NH₃