Giải bài tập SGK Hóa 10 Nâng cao Bài 46: Luyện tập chương 6

Chất nào sau đây vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử?

A. O₃.

B. H₂SO₄.

C. H₂S.

D.H₂O₂

Phương pháp giải

- Chất oxi hóa là chất nhận e (ứng với số oxi hóa giảm)

- Chất khử là chất nhường e ( ứng với số oxi hóa tăng)

Hướng dẫn giải

Chọn D

H₂O₂ thể hiện tính khử:

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5H₂O₂ → 2MnSO₄ + 5O₂ + K₂SO₄ + 8H₂O

H₂O₂ thể hiện tính oxi hóa:

H₂O₂ + 2KI → I₂ + 2KOH

Đáp án A và B: O₃, H₂SO₄ chỉ có tính oxi hóa

Đáp án C: H₂S chỉ có tinh khử

Câu nào sau đây không diễn tả đúng tính chất của các chất?

A. O₂ và O₃ cùng có tính oxi hóa, nhưng O₃ có tính oxi hóa mạnh hơn.

B. H₂O và H₂O₂ cùng có tính oxi hóa, nhưng H₂O có tính oxi hóa yếu hơn.

C. H₂SO₃ và H₂SO₄ cùng có tính oxi hóa, nhưng H₂SO₄ có tính oxi hóa mạnh hơn.

D. H₂S và H₂SO₄ cùng có tính oxi hóa, nhưng H₂S có tính oxi hóa yếu hơn.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của O₂, O₃ và hợp chất của lưu huỳnh để trả lời bài tập này

Hướng dẫn giải

Chọn D

H₂S chỉ có tính khử, không có tính oxi hóa

Axit sunfuric tham gia phản ứng với các chất, tùy thuộc vào điều kiện của phản ứng (nồng độ của axit, nhiệt độ của phản ứng, mức độ hoạt động của chất khử) có những phản ứng hóa học:

H₂SO₄ + HI → I₂ + H₂S + H₂O

H₂SO₄ + HBr → Br₂ + SO₂ + H₂O

H₂SO₄ + Fe → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + H₂O

H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + SO₂ + H₂O

H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + S + H₂O

H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H₂S + H₂O

a) Hãy cho biết số oxi hóa của những nguyên tố nào thay đổi và thay đổi như thế nào?

b) Lập phương trình hóa học của những phản ứng trên.

c) Cho biết vai trò của những chất tham gia các phản ứng oxi hóa-khử trên.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của H₂SO₄ để trả lời bài tập này

Các bước để lập PTHH bằng phương pháp thăng bằng electron

1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong sơ đồ phản ứng.

2. Viết các quá trình oxi hóa và khử, cân bằng mỗi quá trình. 

3. Tìm hệ số thích hợp để để nhân vào sao cho tổng số electron mà chất khử nhường bằng tổng số eletron mà chất oxi hóa nhận.

4. Đặt hệ số của chất khử và chất oxi hóa vào sơ đồ phản ứng.Hoàn thành phương trình hóa học. 

Hướng dẫn giải

Câu a, b: Sự thay đổi số oxi hóa và lập phương trình phản ứng

Câu c: Trong những phản ứng trên: H₂SO₄ là chất oxi hóa còn HI, HBr, Fe, Zn là các chất khử.

Những dụng cụ bằng bạc hoặc đồng sẽ chuyển thành màu đen trong không khí hay trong nước có chứa hiđro sunfua, là do chúng bị phủ bằng một lớp muối sunfua kim loại có màu đen theo các phản ứng sau:

Ag + H₂S + O₂ → Ag₂S + H₂O

Cu + H₂S + O₂ → CuS + H₂O

a) Hãy xác định số oxi hóa của những nguyên tố tham gia phản ứng oxi hóa - khử.

b) Lập phương trình hóa học của những phản ứng trên.

c) Cho biết vai trò của những chất tham gia phản ứng oxi hóa - khử.

Phương pháp giải

- Viết phương trình hóa học của phản ứng, từ đó xác định số oxi hóa

Hướng dẫn giải

Câu a: Số oxi hóa của nguyên tố tham gia phản ứng oxi hóa – khử:

Số oxi hóa của Ag tăng từ 0 đến +1

Số oxi hóa của oxi giảm từ 0 xuống -2.

Số oxi hóa của Cu tăng từ 0 đến +2.

Số oxi hóa của oxi giảm từ 0 xuống -2.

Câu b: Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử.

4Ag + 2H₂S + O₂ → 2Ag₂S + 2H₂O

2Cu + 2H₂S + O₂ → 2CuS + 2H₂O

Câu c: Trong các phản ứng trên: chất khử là Ag, Cu còn chất oxi hóa là oxi.

Nếu đốt Mg trong không khí rồi đưa vào bình đựng khí lưu huỳnh đioxit, nhận thấy có hai chất bột được sinh ra: bột A màu trắng và bột B màu vàng. Bột B không tác dụng với dung dịch axit sunfuric loãng, nhưng cháy được trong không khí, sinh ra khí D làm mất màu dung dịch kali pemanganat.

a) Hãy cho biết tên các chất A, B, D và giải thích.

b) Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra.

Phương pháp giải

Tên các chất A, B, D: Chất A: MgO; chất B: S; chất D: SO₂

Từ bài toán viết PTHH của phản ứng

Hướng dẫn giải

Câu a: Tên các chất A, B, D: Chất A: MgO; chất B: S; chất D: SO₂

Câu b: Các phản ứng:

2Mg + O₂ → 2MgO

2Mg + SO₂ → 2MgO + S

S + O₂ → SO₂

Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể điều chế khí clo bằng những phản ứng sau:

a) Dùng MnO₂ oxi hóa dung dịch HCl đặc.

b) Dùng KMnO₄ oxi hóa dung dịch HCl đặc.

c) Dùng H₂SO₄ đặc tác dụng với hỗn hợp NaCl và MnO₂.

Hãy viết các phương trình hóa học.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học để viết PTHH của phản ứng

Hướng dẫn giải

Các phương trình phản ứng điều chế clo trong phòng thí nghiệm:

Câu a: MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Câu b: 2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

Câu c: H₂SO₄ + 2NaCl → Na₂SO₄ + 2HCl

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Những hiđro halogenua nào có thể điều chế được khi cho axit sunfuric đặc tác dụng lần lượt với muối?

a) Natri florua

b) Natri clorua

c) Natri bromua

d) Natri iotua

Giải thích và viết phương trình hóa học.

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học để viết PTHH của phản ứng

Chú ý: Tính khử và tính axit tăng dẫn từ HF đến HI

Hướng dẫn giải

Những hiđro halogenua sau có thể điều chế được khi cho H₂SO_{4 đặc} tác dụng với muối

Câu a: Natri florua: H₂SO₄ + 2NaF → 2HF + Na₂SO₄

Câu b: Natri clorua:

 H₂SO4 + NaCl → NaHSO₄ + HCl

H₂SO₄ + 2NaCl → Na₂SO₄ + 2HCl

Những phản ứng của H₂SO₄ đặc tác dụng với các muối NaBr, NaI không thể điều chế được HBr, HI vì:

2NaBr + H₂SO_{4 đặc} → Na₂SO₄ + 2HBr

2HBr + H₂SO_{4 đặc} → Br₂ + SO₂↑ + 2H₂O

2NaI + H₂SO_{4 đặc} → Na₂SO₄ + 2HI

8HI + H₂SO_{4 đặc} → 4I₂ + H₂S + 4H₂O.

Chú ý: Tính khử và tính axit tăng dẫn từ HF đến HI

Một bình kín đựng oxi ở nhiệt độ t^oC có áp suất P₁(atm), sau khi phóng tia lửa điện để chuyển oxi thành ozon bình được đưa về nhiệt độ ban đầu, áp suất khí trong bình lúc này là P₂. Tiếp tục dẫn khí trong bình qua dung dịch KI (dư), thu được dung dịch A và 2,2848 lít khí (điều kiện tiêu chuẩn).

a) Tính hiệu suất của quá trình ozon hóa. Biết rằng để trung hòa dung dịch A cần dùng 150ml dung dịch H₂SO₄ 0,08M.

b) Tính P₂ theo P₁

Phương pháp giải

nH₂SO₄ = ?

 ⇒ nKOH = 2.nH₂SO₄ = ?

⇒ nO₃ pư = nO₂ sinh ra = 1/2. nKOH = ?

⇒ Hiệu suất phản ứng ?

Hướng dẫn giải

Câu a: nH₂SO₄ = 0,15.0,08 = 0,012 mol

nO₂ dư + nO₂ mới sinh = 2,2848/22,4 = 0,102 mol

3O₂    →     2O₃ (1)

0,018    ←    0,012 mol

O₃ + 2KI + H₂O → 2KOH + I₂ + O₂ (2)

0,012                 ← 0,024 mol    →   0,012

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O (3)

0,012 mol → 0,024 mol

Từ pt (3) ⇒ nKOH = 2.nH₂SO₄ = 2.0,012 = 0,024 mol

Từ pt (2) ⇒ nO₃ pư = nO₂ sinh ra = 1/2. nKOH = 0,012 mol

Từ pt(1) ⇒ nO₂ pư = 3/2. n_O3 = 0,018 mol

⇒ nO₂ ban đầu = 0,018 + 0,102 – 0,012 = 0,108 mol

Hiệu suất phản ứng là:

H% = (0,018/0,108). 100% = 16,67%

Câu b: Bình kín và nhiệt độ không đổi ta có:

\(\frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{0,108}}{{0,102}} \to {P_2} = 0,944{P_1}\)

a) Hãy xác định công thức của oleum A, biết rằng sau khi hòa tan 3,38 gam A vào nước, người ta phải cùng 800ml dung dịch KOH 0,1M để trung hòa dung dịch A.

b) Cần hòa tan bao nhiêu gam oleum A vào 200 gam nước để được dung dịch H₂SO₄ 10%?

Phương pháp giải

H₂SO₄. nSO₃ + nH₂O → (n + 1) H₂SO₄ 

Ta có: \(\frac{{98 + 80n}}{{3,38}} = \frac{{n + 1}}{{0,04}}\)

→ n = ? → Công thức phân tử oleum?

Hướng dẫn giải

Oleum là dung dịch H₂SO₄ 98% hấp thụ SO₃ được oleum H₂SO₄.nSO₃ 

H₂SO₄  + nSO₃ → H₂SO₄.nSO₃ 

Câu a: Xác định công thức oleum.

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O   (1)

Ta có: nKOH= 0,8.0,1 = 0,08 (mol)

Khi hòa tan oleum vào nước có quá trình:

H₂SO₄. nSO₃ + nH₂O → (n + 1) H₂SO₄ (2)

Từ (2) và đề bài, ta có:

\(\frac{{98 + 80n}}{{3,38}} = \frac{{n + 1}}{{0,04}}\)

Giải ra được n = 3.

Vậy công thức phân tử oleum là: H₂SO₄. 3SO₃.

Câu b: Gọi a là số mol oleum H₂SO₄. 3SO₃

Moleum = 98 + 240 = 338 u ⇒ moleum = 338a

Khi hòa tan oleum vào nước có phản ứng sau:

H₂SO₄. 3SO₃ + 3H₂O → 4H₂SO₄

    1                                     4

    a                                     4a

Khối lượng H₂SO₄ khi hòa tan a mol oleum: 98.4a = 392a

\(\frac{{392a}}{{338a + 200}} = \frac{{10}}{{100}} \to a = 0,0558mol\)

Vậy moleum phải dùng = 338.0,0558 = 18,86 (gam)

Nung 81,95 gam hỗn hợp KCl, KNO₃, và KClO₃ (xúc tác thích hợp) đến khi khối lượng không đổi. Sản phẩm khí sinh ra tác dụng với hiđro, thu được 14,4 gam H₂O. Sản phẩm rắn sinh ra được hòa tan trong nước rồi xử lí dung dịch này bằng dung dịch AgNO₃, sinh ra 100,45gam AgCl kết tủa.

a) Viết các phương trình hóa học.

b) Xác định khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu

Phương pháp giải

Ta có hệ phương trình:

122,5x + 101y + 74,5z = 81,95; 1,5x + 0,5 y = 0,4 và 0,7 = x + z 

⇒ x, y, z = ?

⇒ khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu.

Hướng dẫn giải

Câu a:  KClO₃ và KNO₃ bị nhiệt phân

 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂   (1)

 x                   x          1,5x

2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂      (2)

 y                              0,5y 

2H₂ + O₂ → 2H₂O                (3)

          0,4       0,8

KCl + AgNO₃ → AgCl + KNO₃     (4)

 0,7                       0,7

Câu b: Số mol H₂O 0,8 mol; số mol AgCl 0,7 mol

Đặt số mol KClO₃, KNO₃ và KCl lần lượt là x mol, y mol và z mol

⇒ 122,5x + 101y + 74,5z = 81,95 (*)

Từ (1), (2) và (3) → 1,5x + 0,5 y = 0,4 (**)

Từ (4) → nKCl = 0,7 = x + z (***)

Giải hệ (*), (**) và (***) ta được x = y = 0,2; z = 0,5

 Vậy mKClO₃ = 24,5 gam; mKNO₃ = 20,2 gam và mKCl = 37,25 gam