Giải chi tiết Bài tập 2 Bài 12. Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống (trang 72, 73, 74) – SGK Hóa 10 Chân trời sáng tạo. Gợi ý: Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản.
Câu hỏi/Đề bài:
|
Bài 2: Lập phương trình hóa học của các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron, nêu rõ chất oxi hóa, chất khử trong mỗi trường hợp a) \(HCl + Mn{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}MnC{l_2} + C{l_2} \uparrow + {H_2}O\) b) \(KMn{O_4} + KN{O_2} + {H_2}S{O_4} \to MnS{O_4} + KN{O_3} + {K_2}S{O_4} + {H_2}O\) c) \(F{e_3}{O_4} + HN{O_3} \to Fe{(N{O_3})_3} + NO \uparrow + {H_2}O\) d) \({H_2}{C_2}{O_2} + KMn{O_4} + {H_2}S{O_4} \to C{O_2} \uparrow + MnS{O_4} + {K_2}S{O_4} + {H_2}O\) |
Hướng dẫn:
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng, từ đó xác định chất oxi hóa, chất khử
Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử. Chất khử là chất nhường electron, chất oxi hóa là chất nhận electron
Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron chất khửu nhường = 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) \(HCl + Mn{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}MnC{l_2} + C{l_2} \uparrow + {H_2}O\)
Bước 1: \(H\mathop {Cl}\limits^{ – 1} + \mathop {Mn}\limits^{ + 4} {O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}\mathop {Mn}\limits^{ + 2} C{l_2} + \mathop {C{l_2}}\limits^0 \uparrow + {H_2}O\)
Bước 2:
Quá trình oxi hóa: 2Cl-1 → Cl20 + 2e
Quá trình khử: Mn+4 + 2e → Mn+2
Chất oxi hóa là Mn trong MnO2 vì Mn nhận electron
Chất khử là Cl trong HCl vì Cl nhường electron
Bước 3: Xác định hệ số
|
1 x |
2Cl-1 → Cl20 + 2e |
|
1 x |
Mn+4 + 2e → Mn+2 |
Bước 4: Đặt hệ số
\(4HCl + Mn{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}MnC{l_2} + C{l_2} \uparrow + 2{H_2}O\)
b) \(KMn{O_4} + KN{O_2} + {H_2}S{O_4} \to MnS{O_4} + KN{O_3} + {K_2}S{O_4} + {H_2}O\)
Bước 1: \(K\mathop {Mn}\limits^{ + 7} {O_4} + K\mathop N\limits^{ + 3} {O_2} + {H_2}S{O_4} \to \mathop {Mn}\limits^{ + 2} S{O_4} + K\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} + {K_2}S{O_4} + {H_2}O\)
Bước 2:
Quá trình oxi hóa: N+3 → N+5 + 2e
Quá trình khử: Mn+7 + 5e → Mn+2
Chất oxi hóa là Mn trong KMnO4 vì Mn nhận electron
Chất khử là N trong KNO2 vì N nhường electron
Bước 3: Xác định hệ số
|
5 x |
N+3 → N+5 + 2e |
|
2 x |
Mn+7 + 5e → Mn+2 |
Bước 4: Đặt hệ số
\(2KMn{O_4} + 5KN{O_2} + 3{H_2}S{O_4} \to 2MnS{O_4} + 5KN{O_3} + {K_2}S{O_4} + 3{H_2}O\)
c) \(F{e_3}{O_4} + HN{O_3} \to Fe{(N{O_3})_3} + NO \uparrow + {H_2}O\)
Bước 1: \(\mathop {F{e_3}}\limits^{ + 8/3} {O_4} + H\mathop N\limits^{ + 5} {O_3} \to \mathop {Fe}\limits^{ + 3} {(N{O_3})_3} + \mathop N\limits^{ + 2} O \uparrow + {H_2}O\)
Bước 2:
Quá trình oxi hóa: 3Fe+8/3 → 3Fe+3 + e
Quá trình khử: N+5 + 3e → N+2
Chất oxi hóa là N trong HNO3 vì N nhận electron
Chất khử là Fe trong Fe3O4 vì Fe nhường electron
Bước 3: Xác định hệ số
|
3 x |
3Fe+8/3 → 3Fe+3 + e |
|
1 x |
N+5 + 3e → N+2 |
Bước 4: Đặt hệ số
\(3F{e_3}{O_4} + 28HN{O_3} \to 9Fe{(N{O_3})_3} + NO \uparrow + 14{H_2}O\)
d) \({H_2}{C_2}{O_2} + KMn{O_4} + {H_2}S{O_4} \to C{O_2} \uparrow + MnS{O_4} + {K_2}S{O_4} + {H_2}O\)
Bước 1: \({H_2}\mathop {{C_2}}\limits^{ + 1} {O_2} + K\mathop {Mn}\limits^{ + 7} {O_4} + {H_2}S{O_4} \to \mathop C\limits^{ + 4} {O_2} \uparrow + \mathop {Mn}\limits^{ + 2} S{O_4} + {K_2}S{O_4} + {H_2}O\)
Bước 2:
Quá trình oxi hóa: 2C+1 → 2C+4 + 6e
Quá trình khử: Mn+7 + 5e → Mn+2
Chất oxi hóa là Mn trong KMnO4 vì Mn nhận electron
Chất khử là C trong C2H2O2 vì C nhường electron
Bước 3: Xác định hệ số
|
5 x |
2C+1 → 2C+4 + 6e |
|
6 x |
Mn+7 + 5e → Mn+2 |
Bước 4: Đặt hệ số
\(5{H_2}{C_2}{O_2} + 6KMn{O_4} + 9{H_2}S{O_4} \to 10C{O_2} \uparrow + 6MnS{O_4} + 3{K_2}S{O_4} + 14{H_2}O\)