Bài tập về oxi hóa khử

H2SO4 + H2S S + H2O S + HNO3 H2SO4 + NO I2 + HNO3 HIO3 + NO + H2O NH3 + O2 NO + H2O H2SO4 + HI I2 + H2S + H2S Fe2O3 + H2 Fe + H2O Na + H2O NaOH + H2 P + KClO3 P2O5 + KCl NO2 + O2 + H2O HNO3 H2S + HClO3 HCl +H2SO4 Cu + H2SO4(ññ) CuSO4 + SO2 + H2O Al + H2SO4(ññ) Al2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe + H2SO4(ññ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O FeO + H2SO4(ññ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O FeSO4 + H2SO4(ññ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe(OH)2 + H2SO4(ññ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe3O4 + H2SO4(ññ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Zn + H2SO4(ññ) ZnSO4 + H2S + H2O Mg + H2SO4(ññ) MgSO4 + S + H2O Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + NO + H2O Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + 2NO + NO2 + H2O Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO2 + 2 N2 + H2O Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO2 + H2O MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O NaBr + KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + Br2 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + N2O + H2O FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O KClO3 KCl + O2 HNO3 NO2 + O2 + H2O Cl2 + KOH KClO + KCl + H2O HNO2 HNO3 + NO + H2O KClO3 KClO4 + KCl S + NaOH Na2SO4 + Na2S + H2O NO2 + H2O HNO3 + NO NO2 + NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O K2MnO4 + H2O MnO2 + KMnO4 + KOH NH4NO3 N2 + H2O NH4NO3 N2 + O2 + H2O Br2 + NaOH NaBr + NaBrO3 + H2O FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2SO4 + H2O AgNO3 Ag + NO2 + O2 CrI3 + KOH + Cl2 K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O FeI2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + I2 + H2O Fe(CrO2) + O2 + Na2CO3 Na2CrO4 + Fe2O3 + CO2 FeCuS2 + O2 Fe2O3 + CuO + SO2 As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO CuS + HNO3 Cu(NO3) + CuSO4 + NO2 + H2O KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 M2Ox + HNO3 M(NO3)3 + NO + H2O Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O M + HNO3 M(NO3)n + NxOy + H2O MxOy + HNO3 M(NO3)n + NO + H2O 8. Phương pháp qui đổi a) Nguyên tắc chung Qui đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện. Khi áp dụng phượng pháp qui đổi phải tuẩn thủ 2 nguyên tắc sau: Bảo toàn nguyên tố. Bảo toàn số oxi hóa. b) Các hướng qui đổi và chú ý Một bài toán có thể có nhiều hướng qui đổi khác nhau, trong đó có 3 hướng chính: Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về hỗn hợp hai hoặc chỉ một chất. Trong trường hợp này thay vì giữ nguyên hỗn hợp các chất như ban đầu, ta chuyển thành hỗn hợp với số chất ít hơn (cũng của các nguyên tố đó), thường là hỗn hợp 2 chất, thậm chí là 1 chất duy nhất. Ví dụ, với hỗn hợp các chất gồm Fe, Feo, Fe3O4, Fe2O3 ta có thể chuyển thành các tổ hợp sau: (Fe và FeO), (Fe và Fe3O4), (Fe và Fe2O3), (FeO và Fe3O4), (FeO và Fe2O3), (Fe3O4 và Fe2O3) hoặc FexOy. Qui đổi hỗn hợp nhiều chất về các nguyên tử tương ứng. Thông thường ta gặp bài toán hỗn hợp nhiều chất nhưng về bản chất chỉ gồm 2 (hoặc 3) nguyên tố. Do đó, có thể qui đổi thẳng hỗn hợp đầu về hỗn hợp chỉ gồm 2 (hoặc 3) chất là các nguyên tử tương ứng. qui đổi Ví dụ: (Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, Cu2S, S) ¾¾® (Cu, Fe, S). Qui đổi tác nhân oxi hóa trong phản ứng oxi hóa – khử. Với những bài toán trải qua nhiều giai đoạn oxi hóa khác nhau bởi những chất oxi hóa khác nhau, ta có thể qui đổi vài trò oxi hóa của chất oxi hóa này cho chất oxi hóa kia để bài toán trở nên đơn giản hơn. Khi thức hiện phép qui đổi phải đảm bảo: Số electron nhường, nhận là không đổi (ĐLBT electron) Do sự thay đổi tác nhân oxi hóa ® có sự thay đổi sản phẩm cho phù hợp. Thông thường ta hay gặp dạng bài sau: +O2 Ví dụ: Quá trình OXH hoàn toàn Fe thành Fe3+ Fe ¾¾¾¾¾¾¾¾® Fe3+ O2 (1) +HNO3 (2) FexOy Ở đây, vì trạng thái đầu (Fe) và trạng thái cuối (Fe3+) ở hai quá trình là như nhau, ta có thể qui đổi hai tác nhân OXH O2 và HNO3 thành một tác nhân duy nhất là O2. Do việc qui đổi nên trong một số trường hợp số mol một chất có thể có giá trị âm để tổng số mol mỗi nguyên tố là không đổi (bảo toàn). Trong quá trình làm bài ta thường kết hợp sử dụng các phương pháp bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố và bảo toàn electron, kết hợp với việc sơ đồ hóa bài toán để tránh viết phương trình phản ứng, qua đó rút ngắn thời gian làm bài. Phương án qui đổi tốt nhất, có tính khái quát cao nhất là qui đổi thẳng về các nguyên tử tương ứng. Đây là phương án cho lời giải nhanh, gọn và dễ hiểu, biểu thị đúng bản chất hóa học. c) Các dạng bài tập thường gặp. Bài 1. Hòa tan hoàn toàn 30,4 gam rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S và S bằng HNO3 dư, thoát ra 20,16 lít khí NO duy nhất (đktc) và dung dịch Y. Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là: 81,55. B. 104,20. C. 110,95. D. 115,85. *Hướng dẫn giải: Cu : x mol Qui đổi hỗn hợp X thành CuS : y mol Theo bảo toàn khối lượng : 64x + 96y = 30,4 (5) +2 Sơ đồ hóa bài toán: 0 Khí NO +2 +5 + HNO3 dư Cu (20,16 lít, đktc) + Ba(OH)2 dư X ¾¾¾¾¾ Cu2+ Cu(OH)2 +6 CuS0 Dung dịch Y ¾¾¾¾¾® 30,4 gam SO42- BaSO4 m gam Các quá trình nhường, nhận electron: Cu0 ® Cu+2 + 2e ; CuS ® Cu+2 + S+6 + 8e ; N+5 + 3e ® N+2 x ¾¾¾® 2x y ¾¾¾¾¾¾® 8y 2,7 ¬ 0,9 Theo bảo toàn electron : 2x + 8y = 2,7 (6) x = -0,05 Cu : - 0,05 mol Từ (5) và (6) Þ Þ X gồm y = 0,35 CuS : 0,35 mol Cu(OH)2 n = nCu = 0,3 mol Theo bảo toàn nguyên tố : BaSO4 n = nS = 0,35 mol Þ m = 98.0,3 + 233.0,35 Þ m = 110,95 ® Đáp án C. ¬Tương tự có thể qui đổi hỗn hợp X thành (Cu và Cu2S) hoặc (CuS và Cu2S) cũng thu được kết quả như trên. Bài 2 Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 là 21,2 gồm propan, propen và propin. Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng của CO2 và H2O thu được là: 18,6 gam. B. 18,96 gam. C. 19,32 gam. D. 20,4 gam. *Hướng dẫn giải: C3H8 : x mol Qui đổi hỗn hợp X thành C3H4 : y mol x + y = 0,1 (7) x = 0,06 Þ Þ 44x + 40y = 4,24 (8) y = 0,04 + O2, t0 C3H8 CO2 Sơ đồ đốt cháy: ¾¾¾® C3H4 H2O Tổng khối lượng CO2 và H2O thu được là: m = 44.03 + 18.(0,06.4 + 0,04.2) = 18,96 gam ® Đáp án B. Tương tự có thể qui đổi hỗn hợp X thành (C3H8 và C3H6) hoặc (C3H6 và C3H4) cũng thu được kết quả như trên. Bài tập vận dụng kết hợp các phương pháp:Hòa tan hoàn toàn 22,4g một kim loại M chưa biết vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được dung dịch A và một khí B có khả năng làm phai màu cánh hoa hồng. Hấp thụ hoàn toàn B vào 800 ml dung dịch NaOH 1M, chờ cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi cô cạn dung dịch, thu được 48,1 g chất rắn. Kim loại M đã cho ban đầu là: A. Fe B. Ca C.Mg D. Cu