I.TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Sự khử và sự oxi hóa
1.1. Sự khử
Sự khử là sự tách oxi ra khỏi hợp chất. (Chất khử là chất nhường electron, chất oxy hóa là chất nhận electron)
Thí nghiệm: CuO + H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] Cu + H2O
Trong PTHH trên, ta thấy H2 đã kết hợp với nguyên tố oxi tạo thành H2O, hay H2 đã chiếm oxi của CuO.
Ở các nhiệt độ cao khác nhau, khí Hidro có thể chiếm được nguyên tố oxi của một số oxit kim loại khác như sắt (III), oxit Fe2O3, chì (II) oxit PbO, thủy ngân (II) oxit HgO...
1.2. Sự oxi hóa
Sự oxi hóa là sự tác dụng của oxi với một chất.
Ví dụ :
Zn + O2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] ZnO
2. Chất khử và chất oxi hóa
- Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác.
- Chất oxi hóa là chất nhường oxi cho chất khác.
- Ví dụ: Trong phương trình hóa học: CuO + H2 → Cu + H2O
- CuO nhường oxi cho H2 → Cu
- H2 chiếm oxi của CuO → H2O
Vậy: CuO + H2 → Cu +H2O
(chất oxi hóa) (chất khử)
Trong phản ứng C + O2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] CO2 thì bản thân oxi cũng là chất oxi hóa
3. Phản ứng oxi hóa - khử
- Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
- Trong phương trình hóa học: CuO + H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] Cu + H2O
- Có thể biểu diễn quá trình khử và oxi hóa của phản ứng CuO + H2 như sau:
Hình 1: Sơ đồ biểu diễn quá trình khử và oxi hóa
⇒ Sự khử và sự oxi hóa là 2 quá trình trái ngược nhau, nhưng xảy ra đồng thời trong 1 phương trình hóa học.
? Phản ứng sau có phải là phản ứng oxi hoá – khử không ? Vì sao ?
2H2 + O2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 2H2O
Dựa vào dấu hiệu có sự nhường và chiếm oxi giữa các chất để phân biệt phản ứng oxi hóa với các loại phản ứng khác.
II.GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu 1 : Trang 113 sgk hóa 8
Hãy chép vào vở bài tập những câu đúng trong các câu sau đây:
A. Chất khử là chất nhường oxi cho chất khác;
B. Chất oxi hóa là chất nhường oxi cho chất khác;
C. Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác;
D. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có xảy ra sự oxi hóa;
E. Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
Bài làm:
Các đáp án đúng là:
B. Chất oxi hóa là chất nhường oxi cho chất khác;
C. Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác;
E. Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
Câu 2 : Trang 113 sgk hóa 8
Hãy cho biết trong những phản ứng hóa học xảy ra quanh ta sau đây, phản ứng nào là phản ứng oxi hóa – khử ? Lợi ích và tác dụng của mỗi phản ứng?
a) Đốt than trong lò: C + O2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] CO2
b) Dùng cacbon oxit khử sắt (III) oxit trong luyện kim:
Fe2O3 + 3CO \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] Fe + 3CO2
c) Nung vôi: CaCO3 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] CaO + CO2
d) Sắt bị gỉ trong không khí: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Bài làm:
Phản ứng a, b và d là phần oxi hóa khử.
- Câu a phản ứng đốt than trong lò tỏa nhiệt tạo ta nhiệt lượng cần thiết.
- Câu b là phản ứng khử với oxit sắt, sau phản ứng ta thu được kim loại sắt trong công nghiệp luyện kim.
- Câu c phản ứng nung đá vôi tạo ra vôi sống (CaO) đây là phản ứng phân hủy giúp ta có vôi sống để dùng trong công nghiệp hay xây dựng công trình dân dụng.
- Câu d là phản ứng hóa hợp, sản phẩm tạo thành là sắt (III) oxit, đây là phản ứng có hại, làm gỉ sắt kim loại, các vật dụng khác.
Câu 3 : Trang 113 sgk hóa 8
Hãy lập các phương trình hóa học theo các sơ đồ sau:
Fe2O3 + CO \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] CO2 + Fe
Fe3O4 + H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] H2O + Fe
CO2 + Mg \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] MgO + C
Các phản ứng hóa học này có phải ứng oxi hóa – khử không? Vì sao? Nếu là phản ứng oxi hóa – khử, cho biết chất nào là chất khử, chất nào là chất oxi hóa? Vì sao?
Bài làm:
Fe2O3 + 3CO \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 3CO2 + 2Fe
F3O4 + 4H2\[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 4H2O + 3Fe
CO2 + 2Mg \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 2MgO + C
Các phản ứng trên đều là các phản ứng oxi hóa khử, do:
- Xảy ra sự oxi hóa: Chiếm lấy oxi.
- Xảy ra sự khử: nhường oxi.
Các chất oxi hóa: Fe2O3, Fe3O4, CO2 do nhường oxi cho các chất CO, H2, Mg
Các chất khử: CO, H2, Mg do nhận oxi từ các chất Fe2O3, Fe3O4, CO2
Câu 4 : Trang 113 sgk hóa 8
Trong phòng thí nghiệm người ta đã dùng cacbon đioxit CO để khử 0,2 mol Fe3O4 và dùng khí hiđro để khử 0,2 mol Fe2O3 ở nhiệt độ cao.
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra;
b) Tính số lít khí ở đktc CO và H2 cần dùng cho mỗi phản ứng.
c) Tính số gam sắt thu được ơ mỗi phản ứng hóa học.
Bài làm:
a) Phương trình hóa học:
Fe3O4 + 4CO \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 4CO2 + 3Fe (1)
Tỉ lệ 1mol 4mol 3mol
Phản ứng 0,2 0,8 0,6
Fe2O3 + 3H2 \[\overset{{{t}^{o}}}{\mathop{\to }}\,\] 3H2O + 2Fe (2)
Tỉ lệ 1mol 3mol 2mol
Phản ứng 0,2 0,6 0,4
b) Từ phương trình (1) ta có thể tích khí CO cần dùng là:
V CO = 0,8.22,4 = 17,92 (lít)
Từ phương trình (2) ta có thể tích khí hiđro cần dùng:
VH2 = 0,6.22,4 = 13,44 (lít)
c) Khối lượng sắt thu được ở phản ứng (1) là:
mFe = 0,4.56 = 33,6 (g)
Khối lượng sắt thu được ở phương trình (2) là:
mFe = 0,4.56 = 22,4 (g)
Câu 5 : Trang 113 sgk hóa 8
Trong phòng thí nghiệm người ta dùng hiđro để khử sắt (III) oxit và thu được 11,2 g sắt.
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra;
b) Tính khối lượng sắt (III) oxit đã phản ứng;
c) Tính thể tích khí hiđro đã tiêu thụ (ở đktc).
Bài làm:
a) Ta có nFe = \(\frac{11,2}{56}\) = 0,2 (mol)
Phương trình hóa học:
Fe2O3 + 3H2 \(\overset{t^{o}}{\rightarrow}\) 3H2O + 2Fe
1mol 3mol 3mol 2mol
0,1 0,3 0,3 0,2
b) Từ phương trình trên => nFe2O3 = 0,1 (mol)
=>Khối lượng oxit sắt tham gia phản ứng: mFe2O3 = 0,1.(56.2+16.3) = 16 (g)
c) Từ phương trình trên => nH2 = 0,3 (mol)
Thể tích khí hiđro đã tiêu thụ: VH2 = 22,4.0,3 = 6,72 (lít).
