Bạn đang học lớp 10 và gặp khó khăn trong việc cân bằng phương trình hóa học? Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách cân bằng phương trình oxi hóa khử và cung cấp ví dụ về các dạng bài tập.
Mục lục
I. Phương pháp và ví dụ về bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử
1. Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận. Quá trình cân bằng phản ứng oxi hóa khử gồm 3 bước:
- Xác định số oxi hóa thay đổi của từng chất.
- Lập thăng bằng electron.
- Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Lưu ý: Bạn có thể cân bằng phản ứng oxi hóa khử bằng phương pháp tăng giảm số oxi hóa với nguyên tắc tổng số oxi hóa tăng bằng tổng số oxi hóa giảm.
2. Ví dụ minh họa cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Dưới đây là một số ví dụ minh họa về cách cân bằng phản ứng oxi hóa khử:
a. Cân bằng phản ứng:
Cr+2 + S-2 + HNO3 → Cr+3 + S0 + NO2 + H2O
- Bước 1: Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Cr+2 – Cr+3 (tăng 1)
S-2 – S0 (tăng 2)
N+5 – N+4 (giảm 1) - Bước 2: Lập thăng bằng electron:
Cr+2 – Cr+3 + 1e
S-2 – S0 + 2e
CrS – Cr+3 + S0 + 3e
2N+5 + 1e – N+4 - Bước 3: Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và cân bằng phương trình phản ứng:
CrS + 6HNO3 → Cr(NO3)3 + 3NO2 + S + 3H2O
b. Cân bằng phản ứng:
CrO2- + 4OH- + Br2 → CrO42- + 2H2O + 3e
Br2 + 2e – 2Br-
2CrO2- + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
c. Cân bằng phản ứng:
2MnO4- + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH-
SO3 2- + H2O → SO42- + 2H+ + 2e
2MnO4- + H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42-
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
Đối với các phản ứng có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng giảm hoặc tăng, cần đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử hoặc tỉ lệ số mol của các chất theo đề đã cho.
II. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử và hướng dẫn giải
Dưới đây là một số câu hỏi bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử:
- Câu hỏi bài tập tự luận phản ứng oxi hóa khử:
a. Dạng đơn giản (trong phản ứng có một chất oxi hóa, một chất khử rõ ràng)
- Ví dụ: Cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron.
- Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (Đáp án: 5; 2)
- Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O (Đáp án: 6; 2)
- 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (Đáp án: 6; 1)
- 10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O (Đáp án: 8; 3)
- 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O (Đáp án: 8; 3)
- 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (Đáp án: 3; 4)
- 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (Đáp án: 3; 4)
- 2Fe + 4H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + S + 4H2O (Đáp án: 4; 2)
- 8Fe + 15H2SO4 đặc → 4Fe2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O (Đáp án: 4; 6)
- Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O (Đáp án: 1; 2)
b. Dạng phản ứng nội phân tử (phản ứng chỉ xảy ra trong một phân tử)
- 2KClO3 → 2KCl + 3O2 (Đáp án: 2:3)
- ? KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
- 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2 (Đáp án: 3:2)
? (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + O2
c. Phản ứng tự oxi hóa khử (Sự tăng giảm số oxi hóa xảy ra chỉ trên 1 nguyên tố)
- 2Cl2 + 4NaOH → 2NaCl + 2NaClO + 2H2O (Đáp án: 1; 1)
- 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O (Đáp án: 5; 1)
- 4S + 6NaOH → 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O (Đáp án: 1; 1)
- ? K2MnO4 + H2O → KMnO4 + MnO2 + KOH
- 3NaClO → 2NaCl + NaClO3 (Đáp án: 2; 1)
- 2NaOH + 4I2 → 2NaI + 2NaIO + H2O (Đáp án: 1; 1)
- 8NaOH + 4S → Na2SO4 + 3Na2S + 4H2O (Đáp án: 1; 3)
d. Phản ứng oxi hóa khử phức tạp
- Phản ứng oxi hóa khử có chứa hợp chất hữu cơ
CH3CH + KMnO4 + KOH → CH3COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O (Đáp án: 1; 2)
CH≡CH + KMnO4 + H2SO4 → H2C2O4 + MnO2 + KOH (Đáp án: 1; 1)
CH3OH + KMnO4 + H2SO4 → HCOOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O (Đáp án: 1; 8) - Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của nhiều hơn hai nguyên tử
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + N2O + H2O (Đáp án: 1; 8)
Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + CuSO4 + NO + H2O (Đáp án: 1; 1)
CuFeS2 + O2 + Fe2(SO4)3 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4 (Đáp án: 2; 1)
- Câu hỏi trắc nghiệm phản ứng oxi hóa khử
- Câu 1: Đáp án D
- Câu 2: Đáp án A
- Câu 3: Đáp án B
- Câu 4: Đáp án B
- Câu 5: Đáp án A
- Câu 6: Đáp án D
- Câu 7: Đáp án B
- Câu 8: Đáp án B
- Câu 9: Đáp án C
- Câu 10: Đáp án B
Hy vọng qua bài viết này, các bạn đã hiểu thêm về cách cân bằng phương trình oxi hóa khử. Để học tập hiệu quả hơn, hãy tham khảo thêm các tài liệu học tập khác như “Giải bài tập Hóa học lớp 10”, “Chuyên đề Vật Lý lớp 10”, “Chuyên đề Hóa học lớp 10”, “Giải bài tập Toán lớp 10” trên VnDoc.