Giải SBT Hoá học 10 Chân trời bài Ôn tập chương 4

Bài tập OT4.1. Sản xuất gang trong công nghiệp bằng cách sử dụng khí CO khử Fe₂O₃ ở nhiệt độ cao theo phản ứng sau:

Fe₂O₃+ 3CO    $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$       2Fe + 3CO₂

Trong phản ứng trên chất đóng vai trò chất khử là

A. Fe₂O₃.         B. CO.              C. Fe.       D. CO₂

Hướng dẫn: Đáp án: B. Do số oxi hoá của C tăng từ +2 lên +4

Bài tập OT4.2. Cho các phân tử có công thức cấu tạo sau:

Số oxi hoá trung bình của nguyên tử C trong các phân tử trên lần lượt là

A. -3, -2, -2.         B. -3, -3, -2.        C. - 2, -2, -2.     D. -3, -2, -3. 

Hướng dẫn: Đáp án A. 

Bài tập OT4.3. Thực hiện các phản ứng sau:

(a) Ca(OH)₂ + Cl₂ →CaOCI₂ + H₂O 

(b) 3Cl₂ + 6KOH  $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$   5KCI + KCIO₃ + 3H₂O

(c) Cl₂ + 2FeCl₂ → 2FeCl₃

(d) 2KCIO₃  $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$  2KCI + 3O₂

Số phản ứng chlorine đóng vai trò chất oxi hoá là

A. 1.               B. 2.           C. 3.                 D. 4.

Hướng dẫn: Đáp án C

Bài tập OT4.4. Bromine vừa là chất oxi hoá, vừa là chất khử trong phản ứng nào sau đây?

A. 3Br₂ + 6NaOH → 5NaBr + NaBrO₃ + 3H₂O.

B. Br₂ + H₂ $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$  2HBr.

C. 3Br₂ + 2Al→ 2AlBr₃.

D. Br₂ + 2KI → I₂+ 2KBr.

Hướng dẫn: Đáp án A. 

Bài tập OT4.5. Nguyên tử sulfur chỉ thể hiện tính khử (trong điều kiện phản ứng phù hợp) trong hợp chất nào sau đây?

A. SO₂           B. H₂SO₄            C. H₂S.          D. Na₂SO₃.

Hướng dẫn: Đáp án C

Do số oxi hoá của S trong H₂S là - 2  số oxi hoá thấp nhất của S trong hợp chất

⇒ H₂S chỉ có xu hướng cho e ⇒ chỉ thể hiện tính khử

Bài tập OT4.6. Tính số oxi hoá các nguyên tố có đánh dấu *: 

Hướng dẫn: Số oxi hoá các nguyên tố có đánh dấu * theo thứ tự:

a) +6, +5, +4, +3, -1.

b) -3, +6, +7, +3.

Bài tập OT4.7. Chất được gạch chân trong các phương trình hoá học sau đây là chất oxi hoá hay chất khử, nêu lí do.

a) Br₂+ 2KI → I₂ + 2KBr

b) 3Zn + 8HNO₃ → 3Zn(NO₃)₂ + 3NO + 4H₂O

c) K₂Cr₂O₇+ 14HCI → 2CrCl₃ + 2KCI + 3Cl₂ + 7H₂O 

Hướng dẫn: 

a) Br₂  là chất oxi hoá do số oxi hoá giảm từ 0 xuống –1.

b) Zn là chất khử do số oxi hoá tăng từ 0 lên +2.

c) K₂Cr₂O₇  là chất oxi hoá do số oxi hoá giảm từ +6 xuống +3. 

Bài tập OT4.8. Dẫn ra hai phản ứng, trong đó có một phản ứng oxi hoá – khử và một không phải phản ứng oxi hoá khử. 

Hướng dẫn: 

Phản ứng oxi hoá – khử: 3Cl₂+ 2Fe → 2FeCl₂

Phản ứng không phải oxi hoá – khử: NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Bài tập OT4.9. Dưới tác dụng của các chất xúc tác, glucose tạo thành các sản phẩm khác nhau.

– Lên men tạo thành ethanol

C₆H₁₂O₆ (glucose) $\overset{enzyme }{\rightarrow}$ C₂H₅OH(ethanol) + CO₂ (1) 

– Ethanol lên men thành acetic acid:

CH₃ - CH₂ - OH + O₂$\overset{enzyme }{\rightarrow}$ CH₃ - COOH (acetic acid) + H₂O (2)

a) Cho biết vai trò của các chất trong các phản ứng (1) và (2).

b) Tính lượng glucose cần dùng để thu được 1 lit acetic acid 1 M. Giả sử hiệu suất của cả quá trình là 50%. 

Hướng dẫn: 

a) Vai trò của các chất:

Glucose vừa là chất oxi hoá, vừa là chất khử. 

b)

Do hiệu suất của cả quá trình là 50 %.

Khối lượng glucose là 0,5.180 : 0,5 = 180 gam

Bài tập OT4.10. Ion Ca²⁺ cần thiết cho máu của người hoạt động bình thường. Nồng độ ion calcium không bình thường là dấu hiệu của bệnh. Để xác định nồng độ ion calcium, người ta lấy mẫu máu, sau đó kết tủa ion calcium dưới dạng calcium oxalate (CaC₂O₄) rồi cho calcium oxalate tác dụng với dung dịch potassium permanganate trong môi trường acid theo phản ứng sau: CaC₂O₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → CaSO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O + CO₂

a) Cân bằng phương trình phản ứng. trình phản ứng

b) Giả sử calcium oxalate kết tủa từ 1 mL máu một người tác dụng vừa hết với 2,05 mL dung dịch potassium permanganate (KMnO₄)4,88.10^-4M. Xác định nồng độ ion calcium trong máu người đó bằng đơn vị mg Ca2+/100 mL máu. 

Hướng dẫn: 

a) Cân bằng phương trình phản ứng

5CaC₂O₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5CaSO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O + 10CO₂

b) Số mol KMnO₄ cần dùng để phản ứng hết với calcium oxalate kết tủa từ 1 mL máu là:

2,05.10^-3.4,88.10-4 = 10^-6 mol 

Số mol CaSO₄ = 5/2. Số mol KMnO₄ = 2,5x10-6 mol

Khối lượng ion calcium (mg) trong 100 mL máu là: 2,5x10-6x40x103x 100 = 10mg/100 mL. 

Bài tập OT4.11. Hỗn hợp ammonium perchlorate (NH₄CIO₄) và bột nhôm là nhiên liệu rắn của tàu vũ trụ con thoi theo phản ứng sau: NH4CIO4 → N₂↑ + Cl₂↑ + O₂↑+ H₂O

Mỗi một lần phóng tàu con thoi tiêu tốn 750 tấn ammonium perchlorate. Giả sử tất cả oxygen sinh ra tác dụng với bột nhôm, hãy tính khối lượng nhôm phản ứng với oxygen và khối lượng aluminium oxide sinh ra.

Hướng dẫn: 

$M_{NH_{4}ClO_{4}}$=117,5 amu

$n_{NH_{4}ClO_{4}}$=$\frac{750.10^{6}}{117,5}=\frac{300}{47}.10^{6}$

2NH₄CIO₄ → N₂↑ + Cl₂↑ + 2O₂↑+ 4H₂O    (1)

3O₂ + 4Al→2Al₂O₃                 (2)

Theo PTHH:
$n_{O_{2}}$=$n_{NH_{4}ClO_{4}}$=$\frac{300}{47}.10^{6}$ mol

n_Al = $\frac{4}{3}n_{O_{2}}$=$\frac{400}{47}.10^{6}$  mol

Khối lượng aluminum phản ứng: $\frac{400}{47}10^{6}.27$ ≈ 230 tấn

$n_{Al_{2}O_{3}}$ = $\frac{2}{3}n_{O_{2}}$=$\frac{200}{47}.10^{6}$  mol

Khối lượng aluminum oxide sinh ra:$\frac{200}{47}.10^{6}.102$ ≈ 434 tấn.

Bài tập OT4.12. Cho 30,3g hỗn hợp Al và Zn tác dụng vừa đủ với 11,15 lít O₂ (đkc) thu được hỗn hợp các oxide. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính khối lượng các oxide tạo thành.

Hướng dẫn: 

Đặt số mol của Al, Zn lần lượt là x, y mol

PTHH: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃    (1)

                x      3x/4

             2Zn + O₂ → 2ZnO             (2)

              y         y/2

Theo bài ta có: 27x + 65y = 30,3 (*)

Theo PTHH: $\frac{3}{4}x +\frac{1}{2}y$ = 0,45       (**)

Giải hệ phương trình (*), (**) ta có x = 0,4; y = 0,3 

Theo PTHH 1: Số mol Al₂O₃ = $\frac{1}{2}$n_Al = 0,2 mol

Khối lượng của  Al₂O₃ = 0,2. 102 = 20,4 (g)

Theo PTHH 2: n_ZnO  = n_Zn = 0,3 mol

Khối lượng của ZnO = 0,3. (65+16) = 24,3 (g)

Bài tập OT4.13. Sodium peroxide (Na₂O₂), potassium superoxide (KO₂) là những chất oxi hoá mạnh, dễ dàng hấp thụ khi carbon dioxide và giải phóng khí oxygen. Do đó, chúng được sử dụng trong binh lặn hoặc tàu ngầm để hấp thụ khí carbon dioxide và cung cấp khí oxygen cho con người trong hô hấp theo các phản ứng sau:

Na₂O₂ + CO₂ → Na₂CO₃+ O₂↑ 

KO₂ + CO2→ K₂CO₃ + O2↑  

a) Cân bằng các phản ứng biết rằng nguyên tử oxygen trong Na2O2, KO2 là nguyên tố tự oxi hoá – khử.

b) Theo nghiên cứu, khi hô hấp, thể tích khí carbon dioxide một người thải ra xấp xỉ thể tích khí oxygen hít vào. Cần trộn  Na2O2, KO2 theo tỉ lệ số mol như thế nào để thể tích khí carbon dioxide hấp thụ bằng thể tích khí oxygen sinh ra?

Hướng dẫn: 

Số mol của O₂ = 11,15 : 24,79 = 0,45 mol

a) Cân bằng các phản ứng 

2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃+ O₂↑ 

4KO₂ + 2CO₂→ 2K₂CO₃ + 3O₂↑  

b) Dựa vào phản ứng với khí CO, cần trộn Na₂O₂ với KO₂ theo tỉ lệ 1: 2 về số mol thì thể tích khí O₂ sinh ra sẽ bằng thể tích của khí CO₂ được hấp thụ theo phản ứng sau: 

Na₂O₂ + 2KO₂ + 2CO₂→ Na₂CO₃ + K₂CO₃ + 2O₂ 

Bài tập OT4.14. Copper (II) sulfate được sử dụng làm nguyên liệu trong phân bón, làm thuốc kháng nấm. Ngoài ra, còn dùng để diệt rêu – tảo trong bể bơi,... Copper (II) sulfate được sản xuất chủ yếu sử dụng từ nguồn nguyên liệu tái chế. Phế liệu được tinh chế cùng kim loại nóng chảy được đổ vào nước để tạo thành những mảnh xốp. Hỗn hợp này được hoà tan trong dung dịch sulfuric acid loãng trong không khí theo phương trình:

Cu + O₂ + H₂SO₄  →  CuSO₄ + H₂O (1).

Ngoài ra, copper (II) sulfate còn được điều chế bằng cách cho đồng phế liệu tác dụng với dung dịch sunfuric acid đặc, nóng:

Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O (2).

a) Cân bằng 2 phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron.

b) Trong hai cách trên, cách nào ít làm ô nhiễm môi trường hơn?

Hướng dẫn: 

a) 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄  →  2CuSO₄ + 2H₂O  (1)

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O         (2)

b) Cách thứ nhất ít làm ô nhiễm môi trường  hơn do không thải khí SO₂ ra môi trường

Bài tập OT4.15. Cho 1,12 g kim loại X tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc, nóng, dư thu được 0,7437 lít khí SO₂ (đkc) và muối X₂(SO₄)₃.

a) Viết phản ứng và cân bằng phương trình hoá học theo phương pháp thăng bằng electron.

b) Xác định kim loại X. 

Hướng dẫn: 

PTHH: 2X + 6H₂SO₄ → X₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Số mol SO₂: 0,03 ⇒ n _X =  $\frac{2}{3}.n_{SO_{2}}$ = 0,02 mol

M_X = $\frac{1,12}{0,02}$ = 56.

Vậy X là kim loại iron (Fe)