Lý thuyết Bài tập về phản ứng oxi hóa - khử

- Phương pháp làm bài:

Bước 1: Chuyển các dữ kiện (khối lượng, thể tích …) đề bài cho về số mol.

Bước 2: Viết phương trình hóa học (hoặc viết các quá trình nhận electron; nhường electron).

Bước 3: Tìm số mol của các đại lượng cần tìm theo phương trình hóa học (hoặc sử dụng định luật bảo toàn electron để tìm).

Bước 4: Trả lời câu hỏi đề bài.

- Để giải nhanh các bài tập về phản ứng oxi hóa - khử, thường áp dụng định luật bảo toàn electron.

Định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hóa – khử, tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận.

Ví dụ 1: Thực hiện thí nghiệm xác định công thức của một oxide của kim loại sắt bằng nitric acid đặc, nóng thu được 2,479 lít (đkc) khí màu nâu là nitrogen dioxide. Phần dung dịch đem cô cạn thu được 72,6 gam Fe(NO₃)₃. Giả sử phản ứng không tạo thành các sản phẩm khác (biết 1 mol khí chiếm 24,79 lít đo ở đkc 25^oC, 1bar). Xác định công thức của oxide.

Hướng dẫn giải

\[\begin{array}{l}{n_{N{O_2}}} = \frac{{2,479}}{{24,79}} = 0,1\,(mol)\\{n_{Fe{{(N{O_3})}_3}}} = \frac{{72,6}}{{242}} = 0,3\,(mol)\end{array}\]

Fe_xO_y  + (6x – 2y)HNO₃  →  xFe(NO₃)₃ + (3x - 2y)NO₂ + (3x-y)H₂O 

Theo phương trình hóa học có:

0,3.( 3x – 2y) = 0,1.x  Þ x : y = 3 : 4

Þ Công thức oxit sắt là Fe₃O₄.

Ví dụ 2: Để xác định hàm lượng ethanol trong máu của người lái xe cần chuẩn độ ethanol bằng K₂Cr₂O₇ trong môi trường acid. Khi đó $\stackrel{+6}{Cr}$ bị khử thành $\stackrel{+3}{Cr}$, ethanol (C₂H₅OH) bị oxi hóa thành acetaldehyde (CH₃CHO).

(a) Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng.

(b) Khi chuẩn độ 25 gam huyết tương máu của một lái xe cần dùng 20 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ 0,01M. Xác định nồng độ C₂H₅OH có trong máu của người lái xe này.

Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng với K₂Cr₂O₇.

Hướng dẫn giải

(a) 3C₂H₅OH + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ → 3CH₃CHO + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

(b) Ta có: $n_{K_{2}C{r}_2{O}_7}=0,01.0,02=0,0002(mol)$

Þ $n_{C_2{H}_{5}OH}=0,0002.3=0,0006(mol)$

Þ $m_{C_2{H}_{5}OH}=0,0006.46=0,0276(gam)$

Þ $\%m_{C_2{H}_{5}OH}$ trong huyết tương =  $\frac{0,0276}{25}.100\%=0,1104\%$