Giải sách bài tập Hóa học 10 Bài 16. Ôn tập chương 4 -Kết nối tri thức

Nhận biết

Bài 16.1 trang 42 SBT Hóa học 10: Trong quá trình oxi hóa – khử, chất nhường electron được gọi là

A. chất khử

B. chất oxi hóa

C. acid

D. base

Lời giải

Đáp án đúng là: A

Trong quá trình oxi hóa – khử, chất nhường electron được gọi là chất khử.

Chất nhận electron được gọi là chất oxi hóa.

Bài 16.2 trang 42 SBT Hóa học 10: Iron có số oxi hóa +2 trong hợp chất nào sau đây?

A. Fe(OH)₃

B. FeCl₃

C. FeSO₄

D. Fe₂O₃

Lời giải

Đáp án đúng là: C

$\stackrel{+3}{Fe}{\left(OH\right)}_3;\stackrel{+3}{Fe}C{l}_3;\stackrel{+2}{Fe}S{O}_4;{\stackrel{+3}{Fe}}_2{O}_3$

Bài 16.3 trang 42 SBT Hóa học 10: Chromium(VI) oxide, CrO₃, là chất rắn, màu đỏ thẫm, vừa là acidic oxide, vừa là chất oxi hóa mạnh. Số oxi hóa của chlomium trong oxide trên là

A. 0

B. +6

C. +2

D. +3

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Số oxi hóa của O thường là -2. Đặt x là số oxi hóa của Cr trong CrO₃ ta có:

x.1 + (-2).3 = 0 ⇒ x = +6

Bài 16.4 trang 43 SBT Hóa học 10: Phản ứng kèm theo sự cho và nhận electron được gọi là phản ứng

A. đốt cháy

B. phân hủy

C. trao đổi

D. oxi hóa – khử

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Phản ứng kèm theo sự cho và nhận electron được gọi là phản ứng oxi hóa – khử.

Bài 16.5 trang 43 SBT Hóa học 10: Xét phản ứng điều chế H₂ trong phòng thí nghiệm:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Chất đóng vai trò chất khử trong phản ứng là

A. H₂

B. ZnCl₂

C. HCl

D. Zn

Lời giải

Đáp án đúng là: D

$\stackrel{0}{Zn}+2\stackrel{+1}{H}Cl\to \stackrel{+2}{Zn}C{l}_2+{\stackrel{0}{H}}_2$

Zn nhường 2 electron (số oxi hóa tăng từ 0 lên +2) ⇒ Zn là chất khử.

Thông hiểu

Bài 16.6 trang 43 SBT Hóa học 10: Cho các hợp chất sau: NH₃, NH₄Cl, HNO₃, NO₂.

Số hợp chất chứa nguyên tử nitrogen có số oxi hóa -3 là

A. 1

B. 3

C. 2

D. 4

Lời giải

Đáp án đúng là: C

$\stackrel{-3}{N}{H}_3,\stackrel{-3}{N}{H}_{4}Cl,H\stackrel{+5}{N}{O}_3,\stackrel{+4}{N}{O}_2$

Có 2 hợp chất chứa nguyên tử nitrogen có số oxi hóa -3 là NH₃, NH₄Cl.

Bài 16.7 trang 43 SBT Hóa học 10: Nguyên tử sulfur chỉ thể hiện tính khử trong hợp chất nào sau đây?

A. S

B. SO₂

C. H₂SO₄

D. H₂S

Lời giải

Đáp án đúng là: D

Nguyên tử sulfur chỉ thể hiện tính khử trong hợp chất H₂S vì hợp chất H₂S có số oxi hóa thấp nhất của S là -2. Trong các phản ứng oxi hóa khử, số oxi hóa -2 chỉ có thể tăng, không thể giảm.

Bài 16.8 trang 43 SBT Hóa học 10: Nguyên tử carbon vừa có khả năng thể hiện tính oxi hóa, vừa có khả năng thể hiện tính khử trong chất nào sau đây?

A. C

B. CO₂

C. CaCO₃

D. CH₄

Lời giải

Đáp án đúng là: A

$\stackrel{0}{C},\stackrel{+4}{C}{O}_2,Ca\stackrel{+4}{C}{O}_3,\stackrel{-4}{C}{H}_4$

C đơn chất có số oxi hóa bằng 0, là số oxi hóa trung gian của C, số oxi hóa này có thể tăng hoặc giảm trong phản ứng oxi hóa khử.

⇒ Nguyên tử carbon vừa có khả năng thể hiện tính oxi hóa, vừa có khả năng thể hiện tính khử trong C đơn chất.

Bài 16.9 trang 43 SBT Hóa học 10: Hợp chất nào sau đây chứa hai loại nguyên tử iron với số oxi hóa +2 và +3?

A. FeO

B. Fe₃O₄

C. Fe(OH)₃

D. Fe₂O₃

Lời giải

Đáp án đúng là: B

Hợp chất Fe₃O₄ (có thể viết FeO.Fe₂O₃), chứa hai loại nguyên tử iron với số oxi hóa +2 và +3.

Bài 16.10 trang 43 SBT Hóa học 10: Cho các phân tử sau: H₂S, SO₃, CaSO₄, Na₂S, H₂SO₄.

Số oxi hóa của nguyên tử S trong các phân tử trên lần lượt là

A. 0; +6; +4; +4; +6

B. 0; +6; +4; +2; +6

C. +2; +6; +6; -2; +6

D. -2; +6; +6; -2; +6

Lời giải

Đáp án đúng là: D

$H_2\stackrel{-2}{S},\stackrel{+6}{S}{O}_3,Ca\stackrel{+6}{S}{O}_4,N{a}_2\stackrel{-2}{S}\text{, }{H}_2\stackrel{+6}{S}{O}_4$

Vận dụng

Bài 16.11 trang 43 SBT Hóa học 10: Trong công nghiệp, một lượng zinc được sản xuất theo phương pháp nhiệt luyện ở khoảng 1 200^oC theo phản ứng:

ZnO + C $\stackrel{t°}{\to }$ Zn + CO

a) Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa. Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử.

b) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.

Lời giải

a) $\stackrel{+2}{Zn}O+\stackrel{0}{C}\stackrel{t°}{\to }\stackrel{0}{Zn}+\stackrel{+2}{C}O$

C là chất khử, ZnO là chất oxi hóa

Quá trình oxi hóa: $\stackrel{0}{C}\to \stackrel{+2}{C}+2e$

Quá trình khử: $\stackrel{+2}{Zn}+2e\to \stackrel{0}{Zn}$

b)

$\begin{array}{c}1\times \\ 1\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{0}{C}\to \stackrel{+2}{C}+2e\\ \stackrel{+2}{Zn}+2e\to \stackrel{0}{Zn}\end{array}\right.$

Xác định được hệ số của tất cả các chất đều bằng 1

ZnO + C $\stackrel{t°}{\to }$ Zn + CO

Bài 16.12 trang 44 SBT Hóa học 10: Dẫn khí SO₂ vào 100 mL dung dịch KMnO₄ 0,02M đến khi dung dịch vừa mất màu tím.

Phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

SO₂ + KMnO₄ + H₂O → H₂SO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.

b) Xác định thể tích khí SO₂ đã tham gia phản ứng ở điều kiện chuẩn.

Lời giải

a)

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

Xác định được hệ số của SO₂ là 5, KMnO₄ và MnSO₄ là 2, sau đó cân bằng nguyên tố S và H tìm được hệ số của H₂SO₄ là 2, của H₂O là 2.

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 2H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄

b) Theo phương trình hóa học ta có:

$n_{S{O}_2}=\frac{5}{2}{n}_{KMn{O}_4}=\frac{5}{2}\mathrm{.0,02.0,1}=\mathrm{0,005}\left(mol\right)$

$V_{S{O}_2}$= 24,79.0,005 = 0,12395 L = 123,95 (mL)

Bài 16.13 trang 44 SBT Hóa học 10: Thực hiện các phản ứng sau:

(a) C + O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ CO₂

(b) Al + C  $\stackrel{t°}{\to }$ Al₄C₃

(c) C + CO₂ $\stackrel{t°}{\to }$ CO

(d) CaO + C $\stackrel{t°}{\to }$ CaC₂ + CO

Xác định phản ứng trong đó carbon vừa đóng vai trò là chất oxi hóa, vừa đóng vai trò khử. Lập phương trình hóa học của phản ứng đó theo phương pháp thăng bằng electron.

Lời giải

Carbon vừa đóng vai trò là chất oxi hóa, vừa đóng vai trò khử trong phản ứng (d):

$CaO+\stackrel{0}{C} \stackrel{t°}{\to }Ca{\stackrel{-1}{C}}_2+\stackrel{+2}{C}O$

Quá trình oxi hóa: $\stackrel{0}{C}\to \stackrel{+2}{C}+2e$

Quá trình khử: $\stackrel{0}{C}+1e\to \stackrel{-1}{C}$

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

Xác định được hệ số của C trong cả hai vai trò chất oxi hóa và chất khử là 3, hệ số của CO là 1:

CaO + 3C $\stackrel{t°}{\to }$ CaC₂ + CO

Bài 16.14 trang 44 SBT Hóa học 10: Đốt cháy hoàn toàn 2,52 g hỗn hợp gồm Mg và Al cần vừa đủ 2,479 L hỗn hợp khí X gồm O₂ và Cl₂ ở điều kiện chuẩn, thu được 8,84 g chất rắn.

a) Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong X.

b) Xác định số mol electron các chất khử cho và số mol các chất oxi hóa nhận trong quá trình phản ứng.

Lời giải

Các phản ứng hóa học:

2Mg + O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2MgO

Mg + Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$ MgCl₂

4Al + 3O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2Al₂O₃

2Al + 3Cl₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2AlCl₃

a) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có: mX = 8,84 – 2,52 = 6,32 (g)

$X\left\{\begin{array}{l}{O}_2:xmol\\ C{l}_2:ymol\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x+y=\frac{\mathrm{2,479}}{\mathrm{24,79}}=\mathrm{0,1}\\ 32x+71y=\mathrm{6,32}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x=\mathrm{0,02}\\ y=\mathrm{0,08}\end{array}\right.$

Phần trăm thể tích khí O₂ và Cl₂ trong hỗn hợp lần lượt là 20% và 80%

b) Số mol electron chất oxi hóa nhận bằng số mol các chất khử đã cho:

$n_e=4n_{O_2}+2n_{C{l}_2}=\mathrm{0,24}\left(mol\right)$

Bài 16.15 trang 44 SBT Hóa học 10: Quặng pyrite có thành phần chính là FeS₂ được dùng làm nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid.

Xét phản ứng đốt cháy:

FeS₂ + O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ Fe₂O₃ + SO₂

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

b) Tính thể tích không khí (chứa 21% thể tích oxygen, ở điều kiện chuẩn) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,4 tấn FeS₂ trong quặng pyrite.

Lời giải

a) $\stackrel{+2}{Fe}{\stackrel{-1}{S}}_2+O_2 \stackrel{t°}{\to }{\stackrel{+3}{Fe}}_2{O}_3+\stackrel{+4}{S}{O}_2$

$\begin{array}{c}4\times \\ 11\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{+2}{Fe}{\stackrel{-1}{S}}_2\to \stackrel{+3}{Fe}+2\stackrel{+4}{S}+11e\\ {\stackrel{0}{O}}_2+4e\to 2\stackrel{-2}{O}\end{array}\right.$

Xác định được hệ số của FeS₂ là 4, Fe₂O₃ là 2, O₂ là 11 và SO₂ là 8:

4FeS₂ + 11O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

b) $n_{Fe{S}_2}=\frac{{\mathrm{2,4.10}}^6}{120}={2.10}^4\left(mol\right)$

$n_{O_2}=\frac{11}{4}{n}_{Fe{S}_2}=\frac{11}{4}\mathrm{.2.104}={\mathrm{5,5.10}}^4\left(mol\right)$

$V_{O_2}=\mathrm{24,79.5,5.104}=1363450L$

⇒ $V_{kk}=\frac{100}{21}{V}_{O_2}=6492619\left(L\right)$