A. Tóm tắt lý thuyết
1. Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác. Chất oxi hóa là khí oxi hoặc chất nhường oxi cho các chất khác.
2. Sự khử là quá trình tách nguyên tử oxi khỏi hợp chất. Sự oxi hóa là quá trình hóa hợp của nguyên tử oxi với chất khác.
3. Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
B. Hướng dẫn giải bài tập SGK Hóa 8 trang 113:
Bài 1: 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.
Hướng dẫn giải
Các câu phát biểu đúng là b, c, e.
Bài 2: 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 → CO2
b. Dùng cacbon oxit khử sắt (III) oxit trong luyện kim:
Fe2O3 + 3CO → Fe + 3CO2
c. Nung vôi: CaCO3 → CaO + CO2
d. Sắt bị gỉ trong không khí: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Hướng dẫn giải
Phản ứng a, b và d là phản ứng 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.
Bài 3: Hãy lập các phương trình hóa học theo các sơ đồ sau:
Fe2O3 + CO \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] CO2 + Fe
Fe3O4 + H2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] H2O + Fe
CO2 + Mg \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 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?
Hướng dẫn giải
Fe2O3 + 3CO \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 3CO2 + 2Fe
F3O4 + 4H2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 4H2O + 3Fe
CO2 + 2Mg \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 2MgO + C
- Tất cả các phản ứng trên đều là các phản ứng oxi hóa khử. Vì ở đây xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
- Chất oxi hóa: Fe2O3, Fe3O4, CO2. Vì những chất này nhường oxi cho những chất khác.
- Chất khử: CO, H2, Mg. Vì những chất này chiếm oxi của chất khác.
Bài 4: 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 ở mỗi phản ứng hóa học.
Hướng dẫn giải
a. Phương trình phản ứng hóa học:
Fe3O4 + 4CO \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 4CO2 + 3Fe (1)
1mol 4mol 3mol
0,2 0,8 0,6
Fe2O3 + 3H2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 3H2O + 2Fe (2)
1mol 3mol 2mol
0,2 0,6 0,4
b. Thể tích khí CO: V = 0,8 x 22,4 = 17,92 (lít)
Thể tích khí hiđro cần dùng: V = 0,6 x 22,4 = 13,44 (lít)
c. Khối lượng sắt ở phương trình (1): m = 0,6 x 56 = 33,6 (g)
Số gam sắt ở phương trình (2): m = 0,4 x 56 = 22,4 (g)
Bài 5: Trong phòng thí nghiệm người ta dùng hiđro để khử sắt (III) oxi 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).
Hướng dẫn giải
a. Phương trình phản ứng hóa học:
Fe2O3 + 3H2 \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 3H2O + 2Fe
1mol 3mol 3mol 2mol
0,1 0,3 0,3 0,2
Số mol sắt thu được: n = \[\frac{11,2}{56}\]= 0,2 (mol)
b. Khối lượng oxit sắt tham gia phản ứng: m = 0,1 x (56.2 + 16.3) = 16 (g)
c. Thể tích khí hiđro đã tiêu thụ: V = 22,4 x 0,3 = 6,72 (lít)