Bài 2 trang 79 Hóa học 10: 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 + MnO₂ $\stackrel{t°}{\to }$ MnCl₂ + Cl₂↑ + H₂O

b) KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

c) Fe₃O₄ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + H₂O

d) H₂C₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → CO₂↑ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Lời giải:

a) HCl + MnO₂ $\stackrel{t°}{\to }$ MnCl₂ + Cl₂↑ + H₂O

Bước 1: $H\stackrel{-1}{Cl}+\stackrel{+4}{Mn}{O}_2 \stackrel{t°}{\to }\stackrel{+2}{Mn}C{l}_2+{\stackrel{0}{Cl}}_2\uparrow +H_{2}O$

Chất khử: HCl

Chất oxi hóa: MnO₂

Bước 2: Quá trình oxi hóa: $2\stackrel{-1}{Cl}\to {\stackrel{0}{Cl}}_2+2e$

Quá trình khử: $\stackrel{+4}{Mn}+2e\to \stackrel{+2}{Mn}$

Bước 3:

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left|\begin{array}{l}2\stackrel{-1}{Cl}\to {\stackrel{0}{Cl}}_2+2e\\ \stackrel{+4}{Mn}+2e\to \stackrel{+2}{Mn}\end{array}\right.$

Bước 4:

4HCl + MnO₂ $\stackrel{t°}{\to }$ MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

b) KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + KNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

Bước 1: $K\stackrel{+7}{Mn}{O}_4+K\stackrel{+3}{N}{O}_2+H_{2}S{O}_4\to \stackrel{+2}{Mn}S{O}_4+K\stackrel{+5}{N}{O}_3+K_{2}S{O}_4+H_{2}O$

Chất khử: KNO₂

Chất oxi hóa: KMnO₄

Bước 2: Quá trình khử: $\stackrel{+3}{N}\to \stackrel{+5}{N}+2e$

Quá trình oxi hóa: $\stackrel{+7}{Mn}+5e\to \stackrel{+2}{Mn}$

Bước 3:

$\begin{array}{c}5\times \\ 2\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{+3}{N}\to \stackrel{+5}{N}+2e\\ \stackrel{+7}{Mn}+5e\to \stackrel{+2}{Mn}\end{array}\right.$

Bước 4:

2KMnO₄ + 5KNO₂ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5KNO₃ + K₂SO₄ + 3H₂O

c) Fe₃O₄ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + H₂O

Bước 1: ${\stackrel{+8/3}{Fe}}_3{O}_4+H\stackrel{+5}{N}{O}_3\to \stackrel{+3}{Fe}{\left(N{O}_3\right)}_3+\stackrel{+2}{N}O\uparrow +H_{2}O$

Chất khử: Fe₃O₄

Chất oxi hóa: HNO₃

Bước 2: Quá trình khử: $3\stackrel{+8/3}{Fe}\to 3\stackrel{+3}{Fe}+1e$

Quá trình oxi hóa: $\stackrel{+5}{N}+3e\to \stackrel{+2}{N}$

Bước 3:

$\begin{array}{c}3\times \\ 1\times \end{array}\left|\begin{array}{l}3\stackrel{+8/3}{Fe}\to 3\stackrel{+3}{Fe}+1e\\ \stackrel{+5}{N}+3e\to \stackrel{+2}{N}\end{array}\right.$

Bước 4:

3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 14H₂O

d) H₂C₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → CO₂↑ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Bước 1: $H_2{\stackrel{+1}{C}}_2{O}_2+K\stackrel{+7}{Mn}{O}_4+H_{2}S{O}_4\to \stackrel{+4}{C}{O}_2\uparrow +\stackrel{+2}{Mn}S{O}_4+K_{2}S{O}_4+H_{2}O$

Chất khử: H₂C₂O₂

Chất oxi hóa: KMnO₄

Bước 2: Quá trình oxi hóa: $2\stackrel{+1}{C}\to 2\stackrel{+4}{C}+6e$

Quá trình khử: $\stackrel{+7}{Mn}+5e\to \stackrel{+2}{Mn}$

Bước 3:

$\begin{array}{c}5\times \\ 6\times \end{array}\left|\begin{array}{l}2\stackrel{+1}{C}\to 2\stackrel{+4}{C}+6e\\ \stackrel{+7}{Mn}+5e\to \stackrel{+2}{Mn}\end{array}\right.$

Bước 4:

5H₂C₂O₂ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ → 10CO₂↑ + 6MnSO₄ + 3K₂SO₄ + 14H₂O