Chủ đề 8: Cân bằng phương trình oxi hóa-khử bằng phương pháp thăng bằng electron

PT ion rút gọn: \(6Fe^{2+}+Cr_2O_7^{2-}+14H^+\rightarrow6Fe^{3+}+2Cr^{3+}+7H_2O\)

`4FeS_2+11O_2-> 2Fe_2O_3+8SO_2`(to)

`1,44--3,96mol`

`->m_(FeS_2)=1,44.120=172,8g`

\(KMnO_4+HCl_{\left(đ\right)}\rightarrow\left(t^o\right)KCl+MnCl_2+Cl_2\uparrow+H_2O\)

Quá trình trao đổi e:

 \(\times2\)     \(Mn^{+7}+5e\rightarrow Mn^{+2}\)

\(\times5\)      \(2Cl^{-1}-2e\rightarrow Cl^0_2\)

\(\Rightarrow2KMnO_4+16HCl_{\left(đ\right)}\rightarrow\left(t^o\right)2KCl+2MnCl_2+5Cl_2\uparrow+8H_2O\)

\(16KMnO_4+2HCl\rightarrow2KCl+2MnCl_2+5Cl_2+8H_2O\)

\(\overset{+7}{2KMnO_4}+\overset{-1}{16HCl}\rightarrow\overset{-1}{2KCl}+\overset{+2-1}{2MnCl_2}+\overset{0}{5Cl_2}+8H_2O\)

\(2FeS+9KNO_3\rightarrow9KNO_2+Fe_2O_3+2SO_3\)

Phản ứng số 1:

QT oxi hoá: \(S^0-6e\rightarrow S^{+6}\)

QT khử: \(S^0-2e\rightarrow S^{+2}\)

\(3S+6NaOH\rightarrow Na_2S+2Na_2SO_3+3H_2O\)

Phản ứng số 2:

QT oxi hoá:\(3Fe^{+\dfrac{8}{3}}-1e\rightarrow3Fe^{+3}\)

QT khử: \(N^{+5}+3e\rightarrow N^{+2}\)

2KMnO₄ --t^o--> K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

3Cl₂ + 6KOH --t^o--> 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Phản ứng số 1:
QT oxi hoá: \(O^{-2}-2e\rightarrow O^0\)

QT khử: \(2Mn^{+7}+4e\rightarrow Mn^{+4}+Mn^{+6}\)

\(2KMnO_4\xrightarrow[]{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)

Phản ứng số 2:

QT oxi hoá: \(Cl^0-5e\rightarrow Cl^{+5}\)

QT khử: \(Cl^0+1e\rightarrow Cl^{-1}\)

\(3Cl_2+6KOH_{đặc}\rightarrow5KCl+KClO_3+3H_2O\)

\(2AgNO_3\underrightarrow{t^o}2Ag+2NO_2+O_2\)

`

\(AgNO_3\underrightarrow{t^o}Ag+NO_2+\dfrac{1}{2}O_2\)

2AgNO₃ -t^o--> 2Ag + 2NO₂ + O₂

a) KClO₃ + 6HCl --> KCl + 3Cl₂ + 3H₂O

Chất khử: HCl, chất oxh: KClO₃

b) 2KMnO₄ --t^o--> K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Chất khử: KMnO₄, chất oxh: KMnO₄

\(a.QToxh:2\overset{-1}{Cl}\rightarrow Cl_2+2e|\times5\\QTkhử:2\overset{+5}{Cl}+10e\rightarrow \overset{0}{Cl_2}|\times1\)

HCl là chất oxi hóa, KClO₃ là chất khử

\(KClO_3+6HCl_{đặc}\rightarrow KCl+3Cl_2+3H_2O\)

\(b.QToxh:2\overset{-2}{O}\rightarrow\overset{0}{O_2}+4e|\times1\\ QTkhử:2\overset{+7}{Mn}+4e\rightarrow\overset{+6}{Mn}+\overset{+4}{Mn}|\times1\)

KMnO₄ vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa

\(2KMnO_4-^{t^o}\rightarrow K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)

a) \(n_{H_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)

Gọi số mol Zn, Al là a, b

=> 65a + 27b = 18,4 (1)

PTHH: Zn + 2HCl --> ZnCl₂ + H₂

           a----->2a------------->a

            2Al + 6HCl --> 2AlCl₃ + 3H₂

            b---->3b------------->1,5b

=> a + 1,5b = 0,5 (2)

(1)(2) => a = 0,2 ; b = 0,2

=> \(\left\{{}\begin{matrix}m_{Zn}=0,2.65=13\left(g\right)\\m_{Al}=0,2.27=5,4\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

b) n_HCl(pư) = 2a + 3b = 1 (mol)

n_HCl(dư) = 0,6.2 - 1 = 0,2 (mol)

PTHH: KOH + HCl --> KCl + H₂O

           0,2<----0,2

=> \(V=\dfrac{0,2}{1}=0,2\left(l\right)\)

\(n_{HCl}=0,6.2=1,2\left(mol\right)\\ n_{H_2}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\\ a,n_{HCl\left(dư\right)}=1,2-2.n_{H_2}=1,2-2.0,5=0,2\left(mol\right)\\PTHH:Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\\ 2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\\ Đặt:n_{Zn}=a\left(mol\right);n_{Al}=b\left(mol\right)\left(a,b>0\right)\\ \Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}65a+27b=18,4\\a+1,5b=0,5\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,2\\b=0,2\end{matrix}\right.\\ \Rightarrow m_{Zn}=0,2.65=13\left(g\right);m_{Al}=0,2.27=5,4\left(g\right)\\ b,KOH+HCl_{dư}\rightarrow KCl+H_2O\\ n_{KOH}=n_{HCl\left(dư\right)}=0,2\left(mol\right)\\ \Rightarrow V=V_{ddKOH}=\dfrac{0,2}{1}=0,2\left(l\right)\)

a)\(\left\{{}\begin{matrix}n_{Zn}=x\left(mol\right)\\n_{Al}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

\(n_{HCl}=V\cdot C_M=2\cdot0,6=1,2mol\)

\(n_{\uparrow}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5mol\)

\(Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\)

 x         2x           x            x

\(2Al+6HCl\rightarrow2AlCl_3+3H_2\)

 y         3y           y               1,5y

Ta có hệ: \(\left\{{}\begin{matrix}65x+27y=18,4\\x+1,5y=0,5\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\\y=0,2\end{matrix}\right.\)

\(m_{Zn}=0,2\cdot65=13g\)

\(m_{Al}=0,2\cdot27=5,4g\)

b)Theo pt: \(\Sigma n_{HCl}=2x+3y=2\cdot0,2+3\cdot0,2=1mol\)

Để trung hòa: \(n_{OH^-}=n_{H^+}=1mol\)

\(\Rightarrow V=\dfrac{n_{OH^-}}{C_M}=\dfrac{1}{1}=1l\)