Chuyên đề Viết về các phản ứng oxi hóa khử thường gặp (các chất oxi hóa, chất khử thường gặp)
Đểviết được các phản ứng oxi hóa khửthì chúng ta cần biết một sốchất oxi hóa và một
sốchất khửthường gặp. Chất oxi hóa sau khi bịkhửthì tạo thành chất khửliên hợp (chất
khửtương ứng); Cũng nhưchất khửsau khi bịoxi hóa thì tạo thành chất khửliên hợp
(chất khửtương ứng). Ta phải biết các chất khửvà chất oxi hóa tương ứng thì mới viết
được phản ứng oxi hóa khử
ng dịch H2SO4 theo dữ kiện cho. Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái © và Võ Hồng Thái 183 b. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch H2SO4. c. Cho từ từ V (lít) dung dịch NaOH 0,1M vào lượng dung dịch Y trên. Tìm khoảng xác định của V hoặc trị số của V để: α. Không có kết tủa. β. Thu được kết tủa nhiều nhất. Tính khối lượng kết tủa nhiều nhất này. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. (Li = 7; Be = 9; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Ni = 59; Cu = 64; Ag = 108; Hg = 200; Pb = 208; O = 16; H = 1; S = 32) ĐS: Al; H2SO4 7M; 2,04lít ≥ V ≥ 7,64lít; V = 6,24lít ; 10,92gam Al(OH)3 I.5. Ion H+ - Ion H+ của axit thông thường oxi hóa được các kim loại đứng trước H trong dãy thế điện hóa. Ion H+ bị khử tạo khí H2, còn kim loại bị khử tạo muối tương ứng (ion kim loại). K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Thí dụ: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 0 +1 +2 0 Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 (Chất khử) (Chất oxi hóa) (Chất oxi hóa) (Chất khử) Phản ứng trên xảy ra được là do: Tính khử: Zn > H2 Tính oxi hóa: H+ > Zn2+ Fe + H2SO4(l) → FeSO4 + H2 0 +1 +2 0 Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 (Chất khử) (Chất oxi hóa) (Chất oxi hóa) (Chất khử) Phản ứng trên xảy ra được là do: Tính khử: Fe > H2 Tính oxi hóa: H+ > Fe2+ Al + 3HBr → AlBr3 + 2 3 H2 0 +1 +3 0 Al + 3H+ → Al3+ + 2 3 H2 (Chất khử) (Chất oxi hóa) (Chất oxi hóa) (Chất khử) Phản ứng trên xảy ra được là do: Tính khử: Al > H2 Tính oxi hóa: H+ > Al3+ Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái © và Võ Hồng Thái 184 Na + HCl → NaCl + 2 1 H2 Cu + HCl Ag + H2SO4(l) Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 Crom Crom (II) clorua Mg + 2CH3COOH → Mg(CH3COO)2 + H2 Magie Axit axetic Magie axetat Ni + 2HCl → NiCl2 + H2 Niken Niken clorua Hg + HBr Thủy ngân - Ion H+ của nước (H2O) ở nhiệt độ thường chỉ oxi hóa được các kim loại rất mạnh là kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) và kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba, Ra). Kim loại kiềm, kiềm thổ bị oxi hóa tạo hiđroxit kim loại, còn H+ của nước bị khử thành khí hiđro (H2). Vì nồng ion H+ của nước rất nhỏ, nên ở nhiệt độ thường nó chỉ oxi hóa các kim loại rất mạnh là kiềm, kiềm thổ, mà không oxi hóa được các kim loại khác. Thí dụ: 0 +1 +1 0 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 Natri Nước Natri hiđroxit Khí hiđro (Chất khử ) (Chất oxi hóa) 2K + 2H2O → 2KOH + H2 Kali 0 +1 +2 0 Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 Canxi Nước Canxi hiđroxit Hiđro (Chất khử ) (Chất oxi hóa) Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 Bari Nước Bari hiđroxit Hiđro Al + H2O Mg, Fe, Cu, Ag Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái © và Võ Hồng Thái 185 - Ion H+ của nước (H2O) có thể oxi hóa các kim loại đứng trước H trong dãy thế điện hóa ở nhiệt độ cao, kim loại bị oxi hóa tạo oxit kim loại, còn H+ của nước bị khử tạo thành khí H2. Vì ở nhiệt độ cao nên hiđroxit kim loại bi nhiệt phân nên ta không thu được hiđroxit kim loại mà là oxit kim loại. Thí dụ: Fe + H2O 3Fe + 4H2O < 5700C Fe3O4 + 4H2 Sắt Hơi nước Săt từ oxit Hiđro Fe + H2O > 5700C FeO + H2 Sắt Hơi nước Săt (II) oxit Hiđro Mg + H2O → 0 +1 +2 0 Mg + H2O → caot 0 MgO + H2 Magie Hơi nước Magie oxit Hiđro Cu + H2O → Cu + H2O t0 Zn + H2O Zn + H2O → caot 0 ZnO + H2 Kẽm Kẽm oxit Ghi chú G.1. Khi cho kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Fr) kiềm thổ (Ca, Sr, Ba, Rn) tác dụng với dung dịch axit thông thường thì kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với H+ của axit trước (tạo muối và khí H2), khi hết axit mà còn dư kim loại kiềm, kiềm thổ, thì kim loại kiềm, kiềm thổ mới tác dụng tiếp với dung môi nước của dung dịch sau (tạo hiđroxit kim loại và khí H2). Thí dụ: Cho Na vào dung dịch HCl: 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2 Hết HCl mà còn dư: 2Na(còn dư) + 2H2O → 2NaOH + H2 Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái © và Võ Hồng Thái 186 Cho Ba vào dung dịch CH3COOH: Ba + 2CH3COOH → Ba(CH3COO)2 + H2 Hết CH3COOH, còn Ba dư: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 Bài tập 82 Cho m gam kali kim loại vào 100 ml dung dịch HCl 0,1M. Sau đó cần thêm tiếp 10 ml dung dịch HBr 0,2M để thu được dung dịch có pH = 7. a. Tính m. b. Tính thể tích khí hiđro thoát ra trong thí nghiệm trên ở 27,30C; 83,6 cmHg. c. Xác định nồng độ mol/lít của dung dịch có pH = 7 trên. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Coi thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình phản ứng. (K = 39) ĐS: m = 0,468g; 134,4ml; KCl 0,091M; KBr 0,018M Bài tập 82’ Cho m gam canxi kim loại vào 200 gam dung dịch HBr 0,81%. Sau đó cần thêm tiếp 50 gam dung dịch HCl 0,73% vào để thu được dung dịch D có pH = 7. a. Tính m. b. Tính thể tích khí thoát ra ở đktc. Coi hơi nước bay hơi không đáng kể. c. Xác định nồng độ % mỗi chất tan của dung dịch D. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. (Ca = 40; H = 1; Br = 80; Cl = 35,5) ĐS: m = 0,6g; 336ml H2; CaBr2 0,8%; CaCl2 0,222% I.6. Ion kim loại Ion kim loại luôn luôn là ion dương. Tất cả ion kim loại đều có thể là chất oxi hóa. Nếu là chất oxi hóa thì nó bị khử tạo ion kim loại có số oxi hóa thấp hơn hay thành kim loại đơn chất tương ứng. - Ion kim loại (trong dung dịch) oxi hóa được các kim loại đứng trước nó trong dãy thế điện hóa (trừ kim loại kiềm, kiềm thổ). K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au → Chiều các chất khử có độ mạnh giảm dần K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+ → Chiều các chất oxi hóa có độ mạnh tăng dần Thí dụ: 2FeCl3(dd) + Fe → 3FeCl2(dd) Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái © và Võ Hồng Thái 187 +3 0 +2 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ Chất oxi hóa Chất khử FeCl2(dd) + Zn → Fe + ZnCl2(dd) +2 0 0 +2 Fe2+ + Zn → Fe + Zn2+ Chất oxi hóa Chất khử 2Al + 3CuSO4(dd) → Al2(SO4)3(dd) + 3Cu 0 +2 +3 0 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu Chất khử Chất oxi hóa Ag + Fe(NO3)3(dd) → 3Zn(dư) + 2Fe(NO3)3(dd) → 3Zn(NO3)2(dd) + 2Fe 0 +3 +2 0 3Zn(dư) + 2Fe3+ → 3Zn2+ + 2Fe Chất khử Chất oxi hóa Zn + 2Fe(NO3)3(dd, dư) → Zn(NO3)2(dd) + 2Fe(NO3)2(dd) Zn + 2Fe3+(dư) → Zn2+ + 2Fe2+ AgNO3(dd) + Fe(NO3)3(dd) → AgNO3(dd) + Fe(NO3)2(dd) → Ag + Fe(NO3)3(dd) +1 +2 0 +3 Ag+ + Fe2+ → Ag + Fe3+ Chất oxi hóa Chất khử Fe + Cu(CH3COO)2(d d) → Fe(CH3COO)2 + Cu Cu + FeSO4(dd) → CuSO4(dd) + Fe Cu + Fe2(SO4)3(dd) → CuSO4 + 2FeSO4 +3 -2 -1 -1 +2 +2 +4 0 0 - Ion Fe3+(dd) oxi hóa được H2S, HI, KI, Sn2+, Na2S2O3, SO32-, Cu, Fe. Fe3+ bị khử tạoFe2+, còn các chất khử trên bị o xi hóa tạo S, I2, I2, Sn4+, Na2S4O6, SO42-, Cu2+, Fe2+. Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái © và Võ Hồng Thái 188 Thí dụ: +3 -2 +2 0 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl Chất oxi hóa Chất khử +3 -1 +2 0 2FeCl3 + 2HI → 2FeCl2 + I2 + 2HCl Chất oxi hóa Chất khử +3 -1 +2 0 2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + I2 + 2KCl Chất oxi hóa Chất khử + 3 +2 +2 +4 2FeCl3 + SnCl2 → 2FeCl2 + SnCl4 Sắt (III) clorua Thiếc (II) clorua Sắt (II) clorua Thiếc (IV) clorua (Chất oxi hóa) (Chất khử) +3 +2 +2 +2,5 2FeCl3 + 2Na2S2O3 → 2FeCl2 + Na2S4O6 + 2NaCl Natri tiosunfat; Natri hiposun fit Natri terationat (Chất oxi hóa) (Chất khử) +3 +4 +2 +6 2FeCl3 + Na2SO3 + H2O → 2FeCl2 + Na2SO4 + 2HCl Natri sunfit Natri sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử) 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 Fe2(SO4)3 + 6KI → 2FeI + I2 + 3K2SO4 Fe2(SO4)3(dd) + 3Na2S(dd, dư) → 2FeS + S + 3Na2SO4 Fe2(SO4)3(dd, dư) + Na2S(dd, dư) → 2FeSO4 + S + Na2SO4 (Nếu trong dung dịch loãng, còn có sự thủy phân: Fe2(SO3)3 + 3Na2S → 2Fe(OH)3 + H2S + 3Na2SO4) Fe2(SO4)3(dư) + 2KI → 2FeSO4 + I2 + K2SO4 Fe2(SO4)3 + 6KI(dư) → 2FeI2 + I2 + 3K2SO4 Chú ý Giáo khoa hóa vô cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái © và Võ Hồng Thái 189 Do tính oxi hóa của Fe3+, nó oxi hóa được I-, SO32-, S2-, nên không có FeI3, Fe2(SO3)3, Fe2S3 trong dung dịch. Cũng do sự thủy phân nhiều của Fe3+ mà không có Fe2(CO3)3, Fe2S3 trong dung dịch (Sự thủy phân của các muối này đã đề cập ở phần qui luật thực nghiệm sự hòa tan muối trong nước). Sự không hiện diện Fe2S3 trong dung dịch, có tài liệu là do sự thủy phân, tạo Fe(OH)3 và H2S; Có tài liệu cho là do Fe3+ đã oxi hóa S2- tạo S, còn Fe3+ bị khử tạo Fe2+. Có lẽ, khi dung dịch loãng (có nhiều nước) thì có sự thủy phân hoặc có cả sự thủy phân lẫn sự oxi hóa khử. Nói chung, không thu được Fe2S3 trong dung dịch. Bài tập 83 Hoãn hôïp chaát raén A goàm boät saét vaø muoái baïc nitrat. Cho 250 ml H2O vaøo coác coù chöùa m gam hoãn hôïp A. Khuaáy ñeàu ñeå phaûn öùng xaûy ra hoaøn toaøn, thu ñöôïc 5,4 gam moät kim loaïi vaø 250 ml dung dòch B coù chöùa hoãn hôïp muoái. Cho töø töø boät kim loaïi ñoàng vaøo löôïng dung dòch B treân thì dung dòch naøy hoøa tan ñöôïc toái ña 0,32 gam boät ñoàng vaø thu ñöôïc dung dòch trong suoát. a. Vieát caùc phöông trình phaûn öùng xaûy ra. b. Tính m. c. Tính noàng ñoä mol/lít moãi chaát tan trong dung dòch B. (Fe = 56 ; Ag = 108 ; N = 14 ; O = 16 ; Cu = 64) ĐS: m = 9,62g; Fe(NO3)2 0,04M; Fe(NO3)3 0,04M Bài tập 83’ Hỗn hợp chất rắn X gồm bột kẽm và muối sắt (III) sunfat. Cho 200 ml nước vào một bình chứa m gam hỗn hợp X. Dùng đũa thủy tinh khuấy đều để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Thu được chất không tan gồm 3,36 gam một kim loại và dung dịch Y có hòa tan hỗn hợp muối. Cho dung dịch xút lượng dư vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xong, lọc lấy kết tủa đem nung ngoài không khí cho đến khối lượng không đổi thì thu được 11,2 gam một chất rắn. a. Viết các phản ứng xảy ra. b. Tính m. c. Tính nồng độ mol của chất tan của dung dịch Y. Coi thể tích dung dịch Y bằng thể tích nước đã dùng. (Zn = 65; Fe = 56; S = 32; O = 16) ĐS: m = 50,4g; ZnSO4 0,8M; FeSO4 0,7M I.7. Halogen X2 và các hợp chất của nó, như F2, Cl2, Br2, I2, NaClO, KClO3, Ca(ClO)2, CaCl2O, KBrO3,
File đính kèm:
- Hoa 12 cac PU OXHK thuong gap.pdf