Bài tập lí thuyết về phản ứng oxi hóa - khử

Phản ứng oxi hóa khử xảy ra theo chiểu tạo chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn

Phản ứng 2Fe(OH)₃ ® Fe₂O₃ + 3H₂O không có sự thay đổi số oxi hóa nên không phải phản ứng oxi hóa – khử

Phản ứng chỉ có sự thay đổi số oxi hoá của một nguyên tố là :

\(3\mathop {{I_2}}\limits^0  + 3{H_2}O \to H\mathop I\limits^{ + 5} {O_3} + 5H\mathop I\limits^{ - 1} \)

Quá trình nhường electron gọi là quá trình oxi hóa (sự oxi hóa)

FeO có thể là chất oxi hoá hoặc chất khử vì sắt trong FeO có số oxi hóa trung gian.          

Có 4 chất và ion vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử là: HCl, SO₂, Fe²⁺, Cl₂.

\({\mathop {Fe}\limits^{ + 8/3} _3}{O_4} + {\rm{ }}H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to {\rm{ }}\mathop {Fe}\limits^{ + 3} {\left( {N{O_3}} \right)_3} + {\rm{ }}\mathop N\limits^{ + 2} O{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O\)

\(\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{3x}}}\\{}\\{{\rm{1x}}}\end{array}\left| \begin{array}{l}3\mathop {F{\rm{e}}}\limits^{ + 8/3} \,\, \to \,\,3\mathop {F{\rm{e}}}\limits^{ + 3} \,\, + \,\,1{\rm{e}}\\\mathop N\limits^{ + 5} \,\, + \,\,3{\rm{e}}\,\, \to \,\,\mathop N\limits^{ + 2} \end{array} \right.\)

=> cân bằng:  3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

=> Tổng hệ số cân bằng của các chất trong phản ứng là = 3 + 28 + 9 + 1 + 14 = 55

Xét cả phân tử FeS₂ có số oxi hóa là 0

\({\mathop {FeS}\limits^0 _2} + {\rm{ }}H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to {\rm{ }}\mathop {Fe}\limits^{ + 3} {\left( {N{O_3}} \right)_3} + {\rm{ }}{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} + {\rm{ }}\mathop N\limits^{ + 2} O \uparrow  + {\rm{ }}{H_2}O\)

\(\begin{array}{*{20}{c}}{{\rm{1x}}}\\{}\\{{\rm{5x}}}\end{array}\left| \begin{array}{l}\mathop {F{\rm{e}}{S_2}}\limits^0 \,\, \to \,\,\mathop {F{\rm{e}}}\limits^{ + 3} \,\, + \,2\,\mathop S\limits^{ + 6} {\rm{ + 15e}}\\\mathop N\limits^{ + 5} \,\, + \,\,3{\rm{e}}\,\, \to \,\mathop N\limits^{ + 2} O\,\end{array} \right.\)

=> cân bằng:  FeS₂ + 8HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 2H₂SO₄ + 5NO↑ + 2H₂O

Tổng hệ số cân bằng của các chất trong phản ứng là = 1 + 8 + 1 + 2 + 5 + 2 = 19

Quá trình sai là Mn⁺⁷ + 4e → Mn⁺⁴           

Sửa lại Mn⁺⁷ + 3e → Mn⁺⁴            

B sai vì quá trình nhận electron là quá trình khử.

\(3F{\rm{e}}O + 10HN{O_3} \to 3F{\rm{e}}{(N{O_3})_3} + NO + 5{H_2}O\)

Tổng (c + d + e) = 3 + 1 + 5 = 9

\(5S{O_2} + 2KMn{O_4} + 2{H_2}O \to 2Mn{\rm{S}}{O_4} + 2{H_2}S{O_4} + {K_2}S{O_4}\)

Vạy b = 2 và e = 2

\(\overset{+2}{\mathop{Fe}}\,O+CO\xrightarrow{{{t}^{0}}}\overset{0}{\mathop{F\text{e}}}\,+C{{O}_{2}}\)

Phát biểu đúng là “Sự oxi hóa là sự mất (nhường) electron”

\(Ca \to C{a^{2 + }} + 2{\rm{e}}\)

\(C{l_2} + 2{\rm{e}} \to 2C{l^ - }\)

Vậy mỗi nguyên tử Ca nhường 2e và mỗi phân tử Cl₂ nhận 2e

Nguyên tố C không thay đổi số oxi hóa trước và sau phản ứng nên C không bị oxi hóa, cũng không bị khử

\(CO + \left\{ \matrix{
F{e_2}{O_3} \hfill \cr
MgO \hfill \cr} \right.\buildrel {{t^0}} \over
\longrightarrow X\left\{ \matrix{
Fe \hfill \cr
MgO \hfill \cr} \right.\buildrel { + FeC{l_3},CuC{l_2}} \over
\longrightarrow rắn\,Y\left\{ \matrix{
Fe \hfill \cr
Cu \hfill \cr
MgO \hfill \cr} \right.\buildrel { + HCl\,dư} \over
\longrightarrow ddZ\left\{ \matrix{
FeC{l_2} \hfill \cr
MgC{l_2} \hfill \cr
HCldu \hfill \cr} \right.\)

A. Loại NaOH không có phản ứng oxh- khử

B. Thỏa mãn

Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag↓

3Fe²⁺ + NO₃^- + 4H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O

Cl₂ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Cl^-

C. Loại NaOH không có phản ứng oxh- khử

D. Loại NH₃ không có phản ứng oxh- khử

Trong các chất trên, số oxi hoá của O là -2, của H là +1

Áp dụng quy tắc xác định số oxi hoá:

=> Số oxi hoá của nguyên tố Mn trong các hợp chất trên từ trái qua phải lần lượt là +2, +3, +4, +6, +7.

Số oxi hoá của Cu trong copper (A), copper (I) chloride (B), copper (II) chloride (C) lần lượt là 0, +1, +2

Quá trình khử là quá trình nhận electron

=> Các quá trình thoả mãn là (1), (3), (4)