Giải Hóa học 10 trang 76 Cánh diều

Trang trước Trang sau

Với Giải Hóa học 10 trang 76 trong Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử Hóa học lớp 10 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Hóa học 10 trang 76.

Bài 1 trang 76 Hóa học 10: Xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử trong phân tử và ion sau đây:

a) H₂SO₃

b) Al(OH)₄^-

c) NaAlH₄

d) NO₂^-

Lời giải:

a) H₂SO₃

Theo quy tắc 1: Số oxi hóa của O là -2, H là +1

Theo quy tắc 2: Gọi số oxi hóa của S là x ta có:

2.(+1) + 1.x + 3.(-2) = 0 → x = +4

Vậy trong H₂SO₃ số oxi hóa của O là -2, H là +1, S là +4

b) Al(OH)₄^-

Theo quy tắc 1: Số oxi hóa của O là -2, H là +1, Al là +3

Theo quy tắc 2:

1.(+3) + 4.(-2) + 4.(+1) = -1 (Thỏa mãn)

Vậy trong Al(OH)₄^-số oxi hóa của O là -2, H là +1, Al là +3.

c) NaAlH₄

Theo quy tắc 1: Số oxi hóa của Na là +1, Al là +3

Theo quy tắc 2: Gọi số oxi hóa của H là x ta có:

1.(+1) + 1.(+3) + 4.x = 0 → x = -1

Vậy trong NaAlH₄số oxi hóa của Na là +1, H là -1, Al là +3.

d) NO₂^-

Theo quy tắc 1: Số oxi hóa của O là -2

Theo quy tắc 2: Gọi số oxi hóa của N là x ta có:

1.x + 2.(-2) = -1 → x = +3

Vậy trong NO₂^-số oxi hóa của N là +3, O là -2.

Bài 2 trang 76 Hóa học 10: Xác định chất oxi hóa, chất khử, viết quá trình oxi hóa, quá trình khử trong các phản ứng sau:

a) Ag⁺ + Fe²⁺ → Ag + Fe³⁺

b) 3Hg²⁺ + 2Fe → 3Hg + 2Fe³⁺

c) 2As + 3Cl₂ → 2AsCl₃

d*) Al + 6H⁺ + 3NO₃^- → Al³⁺ + 3NO₂ + 3H₂O

Lời giải:

a) Ag⁺ + Fe²⁺ → Ag + Fe³⁺

Chất oxi hóa: Ag⁺

Chất khử: Fe²⁺

Quá trình khử: $\overset{+ 1}{A g} + 1e \to \overset{0}{A g}$

Quá trình oxi hóa: $\overset{+ 2}{F e} \to \overset{+ 3}{F e} + 1 e$

b) 3Hg²⁺ + 2Fe → 3Hg + 2Fe³⁺

Chất oxi hóa: Hg²⁺

Chất khử: Fe

Quá trình khử: $\overset{+ 2}{H g} + 2 e \to \overset{0}{H g}$

Quá trình oxi hóa: $\overset{0}{F e} \to \overset{+ 3}{F e} + 3 e$

c) 2As + 3Cl₂ → 2AsCl₃

$2 \overset{0}{A s} + 3 {\overset{0}{C l}}_{2} \to 2 \overset{+ 3}{A s} {\overset{- 1}{C l}}_{3}$

Chất oxi hóa: Cl₂

Chất khử: As

Quá trình khử: ${\overset{0}{C l}}_{} + 1 e \to \overset{- 1}{C l}$

Quá trình oxi hóa: $\overset{0}{A s} \to \overset{+ 3}{A s} + 3 e$

d*) Al + 6H⁺ + 3NO₃^- → Al³⁺ + 3NO₂ + 3H₂O

Chất khử: Al

Chất oxi hóa: NO₃^-

Quá trình khử: $N {O_{3}}^{-} + 2 H^{+} + 1 e \to N O_{2} + H_{2} O$

Quá trình oxi hóa: $\overset{0}{A l} \to \overset{+ 3}{A l} + 3 e$

Bài 3 trang 76 Hóa học 10: Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây bằng phương pháp thăng bằng electron:

a) NaBr + Cl₂ → NaCl + Br₂

b) Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂

c) CO + I₂O₅ → CO₂ + I₂

d) Cr(OH)₃ + Br₂ + OH^- → CrO₄^2- + Br^- + H₂O

e) H⁺ + MnO₄^- + HCOOH → Mn²⁺ + H₂O + CO₂

Lời giải:

a) NaBr + Cl₂ → NaCl + Br₂

$\overset{+ 1}{N a} \overset{- 1}{B r} + {\overset{0}{C l}}_{2} \to \overset{+ 1}{N a} \overset{- 1}{C l} + {\overset{0}{B r}}_{2}$

$\begin{array}{l} \overset{- 1}{B r} \to {\overset{0}{B r}}_{} + 1 e \\ \overset{0}{C l} + 1 e \to \overset{- 1}{C l} \end{array}$

$\begin{matrix} 1 \times \\ 1 \times \end{matrix} |\begin{array}{l} \overset{- 1}{B r} \to {\overset{0}{B r}}_{} + 1 e \\ \overset{0}{C l} + 1 e \to \overset{- 1}{C l} \end{array}$

⇒ $\overset{- 1}{B r} + \overset{0}{C l} \to \overset{0}{B r} + \overset{- 1}{C l}$

2NaBr + Cl₂ → 2NaCl + Br₂

b) Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂

_{${\overset{+ 3}{F e}}_{2} {\overset{- 2}{O}}_{3} + \overset{+ 2}{C} \overset{- 2}{O} \to \overset{0}{F e} + \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2}$}

_{$\begin{array}{l} \overset{+ 3}{F e} + 3 e \to \overset{0}{F e} \\ \overset{+ 2}{C} \to \overset{+ 4}{C} + 2 e \end{array}$}

_{$\begin{matrix} 2 \times \\ 3 \times \end{matrix} |\begin{array}{l} \overset{+ 3}{F e} + 3 e \to \overset{0}{F e} \\ \overset{+ 2}{C} \to \overset{+ 4}{C} + 2 e \end{array}$}

⇒ $2 \overset{+ 3}{F e} + 3 \overset{+ 2}{C} \to 2 \overset{0}{F e} + 3 \overset{+ 4}{C}$

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

c) CO + I₂O₅ → CO₂ + I₂

_{$\overset{+ 2}{C} \overset{- 2}{O} + {\overset{+ 5}{I}}_{2} {\overset{- 2}{O}}_{5} \to \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2} + {\overset{0}{I}}_{2}$}

_{$\begin{array}{l} \overset{+ 2}{C} \to \overset{+ 4}{C} + 2 e \\ \overset{+ 5}{I} + 5 e \to \overset{0}{I} \end{array}$}

_{$\begin{matrix} 5 \times \\ 2 \times \end{matrix} |\begin{array}{l} \overset{+ 2}{C} \to \overset{+ 4}{C} + 2 e \\ \overset{+ 5}{I} + 5 e \to \overset{0}{I} \end{array}$}

⇒ $5 \overset{+ 2}{C} + 2 \overset{+ 5}{I} \to 5 \overset{+ 4}{C} + 2 \overset{0}{I}$

5CO + I₂O₅ → 5CO₂ + I₂

d) Cr(OH)₃ + Br₂ + OH^- → CrO₄^2- + Br^- + H₂O

$\begin{array}{l} \overset{0}{B r} + 1 e \to B r^{-} \\ C r {(O H)}_{3} + 5 O H^{-} \to C r {O_{4}}^{2 -} + 4 H_{2} O + 3 e \end{array}$

$\begin{matrix} 3 \times \\ 1 \times \end{matrix} |\begin{array}{l} \overset{0}{B r} + 1 e \to B r^{-} \\ C r {(O H)}_{3} + 5 O H^{-} \to C r {O_{4}}^{2 -} + 4 H_{2} O + 3 e \end{array}$

⇒ $C r {(O H)}_{3} + 3 B r + 5 O H^{-} \to C r {O_{4}}^{2 -} + 3 B r^{-} + 4 H_{2} O$

2Cr(OH)₃ + 3Br₂ + 10OH^- → 2CrO₄^2- + 6Br^- + 8H₂O

e) H⁺ + MnO₄^- + HCOOH → Mn²⁺ + H₂O + CO₂

_{$H^{+} + M n {O_{4}}^{-} + \overset{+ 1}{H} \overset{+ 2}{C} \overset{- 2}{O} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H} \to M n^{2 +} + H_{2} O + \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2}$}

_{$\begin{array}{l} \overset{+ 1}{H} \overset{+ 2}{C} \overset{- 2}{O} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H} \to \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2} + 2 H^{+} + 2 e \\ 8 H^{+} + M n {O_{4}}^{-} + 5e \to M n^{2 +} + 4 H_{2} O \end{array}$}

_{$\begin{matrix} 5 \times \\ 2 \times \end{matrix} |\begin{array}{l} \overset{+ 1}{H} \overset{+ 2}{C} \overset{- 2}{O} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H} \to \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2} + 2 H^{+} + 2 e \\ 8 H^{+} + M n {O_{4}}^{-} + 5e \to M n^{2 +} + 4 H_{2} O \end{array}$}

⇒ $16 H^{+} + 2 M n {O_{4}}^{-} + \overset{+ 1}{5 H} \overset{+ 2}{C} \overset{- 2}{O} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H} \to 2 M n^{2 +} + 8 H_{2} O + 5 \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2} + 10 H^{+}$

6H⁺ + 2MnO₄^- + 5HCOOH → 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5CO₂

Bài 4 trang 76 Hóa học 10: Nước oxi già có tính oxi hóa mạnh, do khả năng oxi hóa của hydrogen peroxide (H₂O₂).

a) Từ công thức cấu tạo H – O – O – H, hãy xác định số oxi hóa của mỗi nguyên tử.

b) Nguyên tử nguyên tố nào gây nên tính oxi hóa của H₂O₂. Viết quá trình khử minh họa cho nguyên tử nguyên tố đó.

Lời giải:

a) H₂O₂ có công thức cấu tạo là: H – O – O – H

Xét liên hết O – O, hai nguyên tử O có độ âm điện bằng nhau nên electron không bị lệch về phía nguyên tử nào.

Xét mỗi liên kết O – H, O góp 1 electron, khi giả định H₂O₂là hợp chất ion thì 1 electron này chuyển sang O (O có độ âm điện lớn hơn H).

H₂O₂ có công thức ion giả định là: H¹⁺O^1-O^1-H¹⁺

Vậy số oxi hóa của O là -1, H là +1

b) Ngoài số oxi hóa là -1 trong H₂O₂, trong các hợp chất khác số oxi hóa của O thường là -2. Khi H₂O₂ tham gia phản ứng oxi hóa – khử, số oxi hóa của O giảm từ -1 xuống -2

⇒ H₂O₂ là chất oxi hóa (chất bị khử hoặc có tính oxi hóa).

Quá trình khử: $\overset{- 1}{O} + 1 e \to \overset{- 2}{O}$

Vậy nguyên tử O gây nên tính oxi hóa của H₂O₂

Bài 5 trang 76 Hóa học 10: Xăng E5 được tạo nên bởi sự pha trộn xăng A92 và ethanol (C₂H₅OH) theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 95 : 5, giúp thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch, phù hợp với xu thế phát triển chung trên thế giới và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Viết phương trình của phản ứng hóa học đốt cháy ethanol thành CO₂ và H₂O. Phản ứng này có phải là phản ứng oxi hóa – khử hay không? Nó thuộc loại phản ứng cung cấp hay tích trữ năng lượng.

Lời giải:

C₂H₅OH + 3O₂ $\overset{t °}{\to}$ 2CO₂ + 3H₂O

Cách 1: Xác định số oxi hóa trung bình của C trong hợp chất C₂H₅OH

Số oxi hóa của O là -2, H là +1

Gọi số oxi hóa trung bình của C là x ta có:

2.x + 5.(+1) + 1.(-2) + 1.(+1) = 0 → x = -2

Vậy số oxi hóa trung bình của C trong C₂H₅OH là +2

${\overset{- 2}{C}}_{2} {\overset{+ 1}{H}}_{5} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H} + 3 {\overset{0}{O}}_{2} \overset{t °}{\to} \overset{+ 4}{2 C} {\overset{- 2}{O}}_{2} + {\overset{+ 1}{3 H}}_{2} \overset{- 2}{O}$

Ta thấy có sự thay đổi số oxi hóa của C và O trước và sau phản ứng

⇒ Là phản ứng oxi hóa khử

Cách 2: Xác định số oxi hóa cụ thể của từng nguyên tử C trong hợp chất C₂H₅OH

- Dựa theo công thức cấu tạo

Giả định C₂H₅OH là hợp chất ion:

Xăng E5 được tạo nên bởi sự pha trộn xăng A92 và ethanol

- Dựa theo số oxi hóa của một số nguyên tử đã biết

Trong hợp chất hữu cơ số oxi hóa của H, O, kim loại nhóm IA, IIA vẫn tuân theo quy tắc 1 (H là +1, O là -2,…)

Ta có thể tách riêng từng nhóm ra tính. Trong hợp chất C₂H₅OH (hoặc CH₃CH₂OH) tách thành CH₃ và CH₂OH, số oxi hóa của các nhóm này bằng 0.

Do đó trong $\overset{- 3}{C} {\overset{+ 1}{H}}_{3}$ , C có số oxi hóa -3; trong $\overset{- 1}{C} {\overset{+ 1}{H}}_{2} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H}$ , C có số oxi hóa -1

$\overset{- 3}{C} {\overset{+ 1}{H}}_{3} \overset{- 1}{C} {\overset{+ 1}{H}}_{2} \overset{- 2}{O} \overset{+ 1}{H} + 3 {\overset{0}{O}}_{2} \overset{t °}{\to} 2 \overset{+ 4}{C} {\overset{- 2}{O}}_{2} + {\overset{+ 1}{3 H}}_{2} \overset{- 2}{O}$

Ta thấy có sự thay đổi số oxi hóa của C và O trước và sau phản ứng

⇒ Là phản ứng oxi hóa khử

Phản ứng này thuộc loại phản ứng cung cấp năng lượng.

Lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử Cánh diều hay khác:

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Cánh diều khác