Giải chi tiết Câu 12.16 Bài 12. Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống (trang 44, 45, 46) – SBT Hóa 10 Chân trời sáng tạo. Tham khảo: Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong.
Câu hỏi/Đề bài:
Cân bằng phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron, nêu rõ chất oxi hoá, chất khử trong mỗi trường hợp sau:
a) H2S + SO2 -> S + H2O
b) SO2 + H2O + Cl2 -> H2SO4 + HCl
c) FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2
d) C12H22O11 + H2SO4 -> CO2 + SO2 + H2O
Hướng dẫn:
+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng
=> Xác định chất oxi hóa, chất khử
+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử
+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận
+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử của các nguyên tố còn lại
Lời giải:
a) – Bước 1: \({H_2}\mathop S\limits^{ – 2} + \mathop S\limits^{ + 4} {O_2} \to \mathop S\limits^0 + {H_2}O\)
=> H2S là chất khử, SO2 là chất oxi hóa
– Bước 2:
+ Quá trình oxi hóa: \(\mathop S\limits^{ – 2} \to \mathop S\limits^0 + 2e\)
+ Quá trình khử: \(\mathop S\limits^{ + 4} + 4e \to \mathop S\limits^0 \)
– Bước 3:
|
2x |
\(\mathop S\limits^{ – 2} \to \mathop S\limits^0 + 2e\) |
|
1x |
\(\mathop S\limits^{ + 4} + 4e \to \mathop S\limits^0 \) |
– Bước 4: \(2{H_2}\mathop S\limits^{ – 2} + \mathop S\limits^{ + 4} {O_2} \to 3\mathop S\limits^0 + 2{H_2}O\)
b) – Bước 1: \(\mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}\mathop {C{l_2}}\limits^0 \to {H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} + {\rm{ }}H\mathop {Cl}\limits^{ – 1} \)
=> SO2 là chất khử, Cl2 là chất oxi hóa
– Bước 2:
+ Quá trình oxi hóa: \(\mathop S\limits^{ + 4} \to \mathop S\limits^{ + 6} + 2e\)
+ Quá trình khử: \(\mathop {C{l_2}}\limits^0 + 2.1e \to 2\mathop {Cl}\limits^{ – 1} \)
– Bước 3:
|
1x |
\(\mathop S\limits^{ + 4} \to \mathop S\limits^{ + 6} + 2e\) |
|
1x |
\(\mathop {C{l_2}}\limits^0 + 2.1e \to 2\mathop {Cl}\limits^{ – 1} \) |
– Bước 4: \(\mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + {\rm{ 2}}{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}\mathop {C{l_2}}\limits^0 \to {H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} + {\rm{ 2}}H\mathop {Cl}\limits^{ – 1} \)
c) – Bước 1: \(\mathop {Fe}\limits^{ + 2} \mathop {{S_2}}\limits^{ – 1} + {\rm{ }}\mathop {{O_2}}\limits^0 \to \mathop {F{e_2}}\limits^{ + 3} {O_3} + {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} \mathop {{O_2}}\limits^{ – 2} \)
=> FeS2 là chất khử, O2 là chất oxi hóa
– Bước 2:
+ Quá trình oxi hóa: \(2(\mathop {Fe}\limits^{} \mathop {{S_2}}\limits^{} \mathop )\limits^0 \to 2\mathop {Fe}\limits^{ + 3} + 4\mathop S\limits^{ + 4} + 22e\)
+ Quá trình khử: \(\mathop {{O_2}}\limits^0 + 4e \to 2\mathop {{O_2}}\limits^{ – 2} \)
– Bước 3:
|
2x |
\(2(\mathop {Fe}\limits^{} \mathop {{S_2}}\limits^{} \mathop )\limits^0 \to 2\mathop {Fe}\limits^{ + 3} + 4\mathop S\limits^{ + 4} + 22e\) |
|
11x |
\(\mathop {{O_2}}\limits^0 + 4e \to 2\mathop {{O_2}}\limits^{ – 2} \) |
– Bước 4: \(4\mathop {Fe}\limits^{ + 2} \mathop {{S_2}}\limits^{ – 1} + {\rm{ 11}}\mathop {{O_2}}\limits^0 \to 2\mathop {F{e_2}}\limits^{ + 3} {O_3} + {\rm{ 8}}\mathop S\limits^{ + 4} \mathop {{O_2}}\limits^{ – 2} \)
d) – Bước 1: \(\mathop {{C_{12}}}\limits^0 {H_{22}}{O_{11}} + {\rm{ }}{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} \to \mathop C\limits^{ + 4} {O_2} + {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + {\rm{ }}{H_2}O\)
=> C12H22O11 là chất khử, H2SO4 là chất oxi hóa
– Bước 2:
+ Quá trình oxi hóa: \(\mathop {{C_{12}}}\limits^0 \to 12\mathop C\limits^{ + 4} + 12.4e\)
+ Quá trình khử: \(\mathop S\limits^{ + 6} + 2e \to \mathop S\limits^{ + 4} \)
– Bước 3:
|
1x |
\(\mathop {{C_{12}}}\limits^0 \to 12\mathop C\limits^{ + 4} + 12.4e\) |
|
24x |
\(\mathop S\limits^{ + 6} + 2e \to \mathop S\limits^{ + 4} \) |
– Bước 4: \(\mathop {{C_{12}}}\limits^0 {H_{22}}{O_{11}} + {\rm{ 24}}{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} \to 12\mathop C\limits^{ + 4} {O_2} + {\rm{ 24}}\mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + {\rm{ 35}}{H_2}O\)