Đáp án Hóa học 10 cánh diều Bài 13_P1. PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

BÀI 13: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ

I. SỐ OXI HÓA

Câu hỏi luyện tập 1: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử nguyên tố trong các hợp chất ion Al₂O₃, CaF₂.

Trả lời:

• Al³⁺O^2-: số oxi hóa của Al là +3, của O là -2.
• Ca²⁺F^1-: số oxi hóa của Ca là +2, O là -2.

Câu hỏi luyện tập 2: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử nguyên tố trong hợp chất sau: No, CH₄.

Trả lời:

• NO: số oxi hóa của N là +2, của O là -2.
• CH₄: số oxi hóa của C là -4, của H là +1.

Câu 1: Dựa theo quy tắc octet, giải thích vì sao số oxi hóa của O là -2, của kim loại nhóm IA là +1, của kim loại nhóm IIA là +2 và của Al là +3.

Trả lời:

• Theo quy tắc octet, khi hình thành liên kết hóa học, nguyên tử thường có xu hướng đạt tới cấu hình electron bền vững của khí hiếm với 8 electron (của He với 2 e) ở lớp ngoài cùng.
• Nhóm IA - Công thức chung cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns¹(Dễ nhường 1 electron để đạt cấu trúc bền vững của khí hiếm) nên có số oxi hóa là +1.
• Nhóm IIA - Công thức chung cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns²(Dễ nhường 1 electron để đạt cấu trúc bền vững của khí hiếm) nên có số oxi hóa là +2.
• O – Công thức chung cấu hình e lớp ngoài cùng: 2s²2p⁴(dễ nhận them 2 e) nên có số oxi hóa là -2.

Câu hỏi luyện tập 3: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong hợp chất: Fe₂O₃, Na₂CO₃, Kal(SO₄)₂

Trả lời:

• Số oxi hóa của Fe là +3, của O là -2.
• số oxi hóa của Na là +1, của C là 4 của O là -2.
• số oxi hóa của Al là 3, của K là +1, của S là +6, của O là -2.

Câu hỏi luyện tập 4: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong các ion NO₃^-, NH₄+, MnO₄^-.

Trả lời:

• ion NO₃^-: Số oxi hóa của N và O lần lượt là +5, -2.
• ion NH₄+: Số oxi hóa của N và H lần lượt là -3, +1.
• ion MnO₄^-: Số oxi hóa của N và H lần lượt là +7, -2.

Câu hỏi luyện tập 5: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong NH₃  theo cách 2.

Trả lời:

Công thức cấu tạo của NH3 là: 

Trong mỗi liên kết N – H thì H góp 1 electron, 1 e này chuyển sang N. Vì có 3 liên kết N – H nên số oxi hóa của N là -3 và của H là +1.

Câu 2: Dựa vào độ âm điện, giải thích vì sao công thức ion giả định của OF₂ là F^-O²⁺ F^- mà không phải là F⁺O^2- F⁺

Trả lời:

• OF₂ có 2 liên kết cộng hóa trị với 2 nguyên tử F, F có độ âm điện 3,98 lớn hơn độ âm điện của O là 3,44 vì vậy khả năng hút electron của F lớn hơn, tính phi kim mạnh hơn nên F có số oxi hóa – -1, còn số oxi hóa của O là +2.

II. PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ

Câu 3: Xác định số oxi hóa các nguyên tử trong phản ứng (1) (2). Cho biết nguyên tố nào có sự thay đổi số oxi hóa.

Trả lời: 

(1)

2Ag⁰ + Cl₂⁰ -> 2Ag¹⁺ Cl^1-

Nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa là Ag, và Cl.

(2)

2Ag¹⁺ N⁵⁺ O₃^2- + Ba²⁺ Cl₂^1- -> 2Ag¹⁺ Cl^1- + Ba²⁺ (N⁵⁺ O₃^2-)₂

Không có nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa

Câu 4: Nguyên tố Cl thể hiện bao nhiêu số oxi hóa trong phản ứng (3).

Trả lời: 

Nguyên tố Cl thể hiện 3 số oxi hóa

Cl2 số oxi hóa của Cl là 0.

NaOCl số oxi hóa của Cl là +1.

NaCl số oxi hóa của Cl là -1.

Câu 5: Trong phản ứng ở ví dụ 1, hãy chỉ ra chất khử, chất oxi hóa, quá trình khử, quá trình oxi hóa.

Trả lời: 

• Chất khử: Al, Chất oxi hóa: O
• Quá trình oxi hóa: Al⁰→Al⁺³+3e
• Quá trình khử: O⁰+2e→O⁻²

Câu 6: Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau. Chỉ ra chất oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự khử.

1. a) Fe₂O₃+CO → Fe + CO₂
2. b) NH₃+ O₂→ NO + H₂O

Trả lời: 

1. a) Fe₂O₃+3CO → 2Fe + 3CO₂

• Chất oxi hóa: Fe₂O₃, chất khử: CO
• Quá trình oxi hóa: C⁺²→C⁺⁴+2e
• Quá trình khử: Fe⁺³+3e→Fe⁰

1. b) 4NH₃+ 5O₂→ 4NO + 6H₂O

• Chất oxi hóa: O₂, chất khử: NH₃
• Quá trình oxi hóa: N⁻³→N⁺²+5e
• Quá trình khử: O⁰+2e→O⁻²

Câu 7: Các phản ứng trên thường gặp trong cuộc sống và sản xuất. Những phản ứng này thường diễn ra trong quá trình nào?

Trả lời: 

Các phản ứng trên thường diễn ra trong quá trình

• Phản ứng 2 xuất hiện trong sản xuất axit nitric từ ammoniac.
• Phản ứng 1 xuất hiện trong điều chế sắt (Fe).

Câu hỏi luyện tập 6: Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau:

1. a) HCl + PbO₂→ PBCl₂+ Cl₂ +H₂O
2. b) KMnO₄+ HCl  → KCl + MnCl₂+ Cl₂ +H₂O

Trả lời: 

1. a) 4HCl + PbO₂→ PBCl₂+ Cl₂ +2H₂O
2. b) 2KMnO₄+ 16HCl  → 2KCl + 2MnCl₂+ 5Cl₂ +8H₂O

Câu hỏi vận dụng: Sắt bị gỉ trong không khí ẩm. Đó có phải là phản ứng oxi hóa khử không? Đề xuất một vài biện pháp hạn chế sự tạo gỉ kim loại nêu trên.

Trả lời: 

Đó là phản ứng oxi hóa khử.

Một vài biện pháp hạn chế sự tạo gỉ kim loại:

- Sử dụng các hợp kim chống gỉ. THường người ta sử dụng hợp kim của sắt ví dụ sắt pah crom oxit.

- Mạ: người ta thường mạ một lớp ở ngoài sắt để bảo vệ sắt, ví dụ mạ kẽm.

- Sơn phủ: người ta phủ sơn lớp ngoài cho sắt, ví dụ sơn trộn các chất ức chế rỉ sắt.