30 Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử theo phương pháp thăng bằng electron (2024) có đáp án.

Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử theo phương pháp thăng bằng electron

I. Lí thuyết và phương pháp giải

- Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học xảy ra đồng thời quá trình quá trình nhường electron và quá trình nhận electron.

Dấu hiệu để nhận biết phản ứng oxi hóa – khử là có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử.

- Phương pháp thăng bằng electron được dùng để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử theo nguyên tắc: “Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận”.

Ví dụ: Cân bằng phương trình hóa học của phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron: NH₃ + O₂ $\stackrel{t^o,xt,p}{\to }$ NO + H₂O.

+ Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa, chất khử:

$\stackrel{-3}{N}{H}_3+{\stackrel{0}{O}}_2\stackrel{t^o,xt,p}{\to }\stackrel{+2}{N}\stackrel{-2}{O}+H_2\stackrel{-2}{O}$

NH₃: chất khử; O₂: chất oxi hóa.

+ Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử:

$\begin{array}{c}\stackrel{-3}{N}\to \stackrel{+2}{N}+5e\\ {\stackrel{0}{O}}_2+4e\to 2\stackrel{-2}{O}\end{array}$

+ Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa dựa trên nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.

+ Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng, từ đó tính ra hệ số của các chất khác có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

4NH₃ + 5O₂ $\to$ 4NO + 6H₂O

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Đèn xì oxygen – acetylene để hàn và cắt kim loại. Phản ứng cháy giữa oxygen và acetylene xảy ra theo phương trình:

${\text{C}}_2{\text{H}}_2{\text{+ O}}_2\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }{\text{CO}}_2{\text{+ H}}_2\text{O}$

Hoạt động này giúp cho việc xây dựng, lắp ráp và uốn cắt kim loại dễ dàng hơn rất nhiều. Lập phương trình hóa học của phản ứng hóa học trên bằng phương pháp thăng bằng electron.

Hướng dẫn giải

Bước 1: Xác định số oxi hóa của nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, xác định chất khử, chất oxi hóa:

Chất khử: C₂H₂; chất oxi hóa: O₂.

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa và quá trình khử:

Quá trình oxi hóa: $\text{2}\stackrel{\text{-1}}{\text{C}}\to \text{2}\stackrel{\text{+4}}{\text{C}}\text{+}10\text{e}$

Quá trình khử: ${\stackrel{0}{O}}_2+4e\to 2\stackrel{-2}{O}$

Bước 3: 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.

Ví dụ 2: Để điều chế khí chlorine (Cl₂) trong phòng thí nghiệm, người ta thường cho potassium permanganate (KMnO₄) tác dụng với hydrogen chloride (HCl):

${\text{KMnO}}_4\text{+ HCl}\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }{\text{KCl + MnCl}}_{\text{2}}{\text{+ Cl}}_{\text{2}}{\text{+ H}}_{\text{2}}\text{O}$

Lập phương trình hóa học của phản ứng hóa học trên bằng phương pháp thăng bằng electron.

Hướng dẫn giải

Bước 1: Xác định số oxi hóa của nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, xác định chất khử, chất oxi hóa

$\text{K}\stackrel{+7}{\text{Mn}}{\text{O}}_4\text{+ H}\stackrel{-1}{\text{Cl}}\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }\text{KCl +}\stackrel{+2}{\text{Mn}}{\text{Cl}}_{\text{2}}\text{+}{\stackrel{0}{\text{Cl}}}_{\text{2}}{\text{+ H}}_{\text{2}}\text{O}$

Chất oxi hóa: KMnO₄; chất khử: HCl

Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử

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

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

Bước 3: 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.

$\text{2K}\stackrel{+7}{\text{Mn}}{\text{O}}_4\text{+ 16H}\stackrel{-1}{\text{Cl}}\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }\text{2KCl + 2}\stackrel{+2}{\text{Mn}}{\text{Cl}}_{\text{2}}\text{+ 5}{\stackrel{0}{\text{Cl}}}_{\text{2}}{\text{+ 8H}}_{\text{2}}\text{O}$

III. Bài tập vận dụng

Câu 1: Phản ứng nào sau đây thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử?

A. ${\text{2Al(OH)}}_{\text{3}}\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }{\text{Al}}_{\text{2}}{\text{O}}_{\text{3}}{\text{+ 3H}}_{\text{2}}\text{O}$.

B.${\text{CaCO}}_{\text{3}}\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }{\text{CaO + CO}}_{\text{2}}\uparrow$.

C. CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O.

D. Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂.

Đáp án: D. Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂.

Câu 2: Phản ứng nào sau đây không có sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tố Mn?

A. $Mn{O}_2+4HCl\stackrel{t°}{\to }MnC{l}_2+C{l}_2+2H_{2}O$

B. Mn + O₂ → MnO₂

C. 2HCl + MnO → MnCl₂ + H₂O

D. 6KI + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3I₂ + 2MnO₂ + 8KOH.

Đáp án: C. 2HCl + MnO → MnCl₂ + H₂O

Câu 3: Cho phản ứng: FeO + HNO_3 $\to$ Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O. Trong phản ứng này có bao nhiêu phân tử HNO₃ đóng vai trò là chất oxi hóa?

A. 1.

B. 4.

C. 8.

D. 10.

Đáp án: A. 1.

Câu 4: Copper(II) oxide (CuO) bị khử bởi ammonia (NH₃) theo phản ứng sau :

${\text{NH}}_{\text{3}}\text{+ CuO}\stackrel{{\text{t}}^{\text{0}}}{\to }{\text{Cu + N}}_{\text{2}}{\text{+ H}}_{\text{2}}\text{O}$

Tổng hệ số cân bằng (tối giản) của phản ứng là?

A. 11.

B. 12.

C. 13.

D. 14.

Đáp án: B. 12.

Câu 5: Trong giai đoạn đầu sản xuất nitric acid từ ammonia. Ammonia bị oxi hóa bởi oxygen ở nhiệt độ cao khi có chất xúc tác.

${\text{NH}}_{\text{3}}{\text{+ O}}_{\text{2}}\underset{\text{p}}{\overset{{\text{xt,t}}^{\text{0}}}{\to }}{\text{NO + H}}_{\text{2}}\text{O}$

Tổng hệ số cân bằng (tối giản) của phản ứng là?

A. 18.

B. 19.

C. 20.

D. 21.

Đáp án: B. 19.

Câu 6: Trong quá trình sản xuất gang thép, ở giai đoạn đầu của quá trình xảy ra phản ứng đốt cháy quặng pyrite

FeS₂ + O₂ → Fe₂O₃ + SO₂.

Tổng hệ số khi cân bằng các chất là (các hệ số là số nguyên tối giản)?

A. 21.

B. 23.

C. 25.

D. 27.

Đáp án: C. 25.

Câu 7: Thực hiện các phản ứng sau:

(a) Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaOCl₂ + H₂O

(b) $3C{l}_2+6KOH\stackrel{t°}{\to }5KCl+KCl{O}_3+3H_{2}O$

(c) Cl₂ + 2FeCl₂ → 2FeCl₃

(d) $2KCl{O}_3\stackrel{t°}{\to }2KCl+3O_2$

Số phản ứng chlorine đóng vai trò chất oxi hóa là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Đáp án: B. 2

Câu 8: Trong quá trình sản xuất nitric acid xảy ra những quá trình sau đối với nitrogen

${\text{N}}_{\text{2}}\stackrel{\text{(1)}}{\to }{\text{NH}}_{\text{3}}\stackrel{\text{(2)}}{\to }\text{NO}\stackrel{\text{(3)}}{\to }{\text{NO}}_{\text{2}}\stackrel{\text{(4)}}{\to }{\text{HNO}}_{\text{3}}$

Số phản ứng nguyên tố nitrogen đóng vai trò chất khử là?

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Đáp án: C. 3.

Câu 9: Cho phản ứng sau:

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

Tổng hệ số cân bằng (tối giản) của phản ứng là?

A. 21.

B. 23.

C. 25.

D. 27.

Đáp án: A. 21.

Câu 10: Cho phản ứng sau:

Fe₃O₄ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

Tổng hệ số cân bằng (tối giản) của phản ứng là

A. 53.

B. 54.

C. 55.

D. 56.

Đáp án: C. 55.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học hay khác:

30 Bài tập về toluen (2024) hay, có đáp án

30 Bài tập về Fe(NO3)3 hay nhất (2024) có đáp án

30 Bài tập về Fe(NO3)2 hay nhất (2024) có đáp án

30 Bài tập về tính khử của carbon (C) (2024) có đáp án

30 Bài tập viết phương trình cân bằng nhiệt (2024) có đáp án