Phản ứng oxi hóa khử là một trong những chủ đề trọng tâm trong chương trình Hóa Học Phổ Thông, đặc biệt quan trọng với học sinh lớp 10 và 11. Vì vậy, việc luyện tập với một số bài tập về phản ứng oxi hóa khử không chỉ giúp củng cố kiến thức mà còn nâng cao kỹ năng làm bài, hỗ trợ trực tiếp trong thi cử và ứng dụng thực tế.
Để hiểu rõ bản chất và cách giải các dạng bài phổ biến của phần này, trước hết chúng ta cần nắm chắc lý thuyết nền tảng, sau đó vận dụng qua những ví dụ minh họa cụ thể.
“Phản ứng oxi hóa khử là nơi thể hiện rõ ràng sự thay đổi số oxi hóa và luôn cần một cái nhìn tổng quát để phân tích vai trò từng chất.”
— Nguyễn Thị Mai Lan (Giảng viên Hóa học THPT Chuyên)
Khi học về phản ứng oxi hóa khử, bạn cũng sẽ dễ dàng tiếp cận kiến thức nền cho các chủ đề khác như kim loại, điện hóa, phân tử, hay nhóm nguyên tố đặc biệt như nguyên tố Pu.
TÓM TẮT
Phản ứng oxi hóa khử là gì?
Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trong chất phản ứng, đồng thời diễn ra sự cho và nhận electron giữa các chất.
- Chất oxi hóa: Nhận electron (bị khử, số oxi hóa giảm)
- Chất khử: Nhường electron (bị oxi hóa, số oxi hóa tăng)
Ví dụ phổ biến:
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + CuSắt bị oxi hóa từ 0 lên +2, đồng bị khử từ +2 về 0.
Các dạng bài tập về phản ứng oxi hóa khử
Dạng 1: Xác định chất oxi hóa, chất khử
Đây là dạng bài cơ bản nhất và thường xuất hiện dưới hình thức yêu cầu xác định vai trò của từng chất trong phản ứng.
Ví dụ:
Phản ứng:
Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂- Zn: từ 0 → +2 ⇒ bị oxi hóa ⇒ chất khử
- H⁺: từ +1 → 0 ⇒ bị khử ⇒ chất oxi hóa
“Cần xác định số oxi hóa để từ đó suy ra chất oxi hóa và khử. Chìa khóa ở đây là sự thay đổi về số e.”
— Trần Quốc Hưng (Cố vấn chuyên môn Hóa học)
Dạng 2: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử bằng phương pháp thăng bằng electron
Đây là dạng giúp học sinh ghi điểm cao nếu làm đúng kỹ thuật.
Các bước thực hiện:
- Xác định sự thay đổi số oxi hóa
- Viết quá trình oxi hóa – khử (bán phản ứng)
- Cân bằng electron
- Cân bằng nguyên tố còn lại
- Cân bằng điện tích (nếu có môi trường axit hoặc bazơ)
Ví dụ: Cân bằng phương trình sau:
Fe + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O (trong môi trường axit)Phân tích:
- Fe: 0 → +3
- N: +5 → +2
Bán phản ứng:
- Fe → Fe³⁺ + 3e
- NO₃⁻ + 3e + 4H⁺ → NO + 2H₂O
Ta cân bằng từng bước rồi ghép lại thành phương trình hoàn chỉnh.
Dạng 3: Bài toán tính khối lượng, thể tích hoặc số mol trong phản ứng oxi hóa khử
Dạng này thường kết hợp với các công thức toán học cơ bản như:
- n = m/M
- CM = n/V
- Định luật bảo toàn electron
- Pháp luật bảo toàn khối lượng: Tham khảo bài viết bài tập định luật bảo toàn khối lượng
Ví dụ:
Hoà tan hoàn toàn 6,5g Zn vào dung dịch HCl. Tính thể tích khí H₂ tạo thành ở đktc?
Lời giải:
- Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
- nZn = 6,5 / 65 = 0,1 mol
⇒ nH₂ = 0,1 mol
⇒ V = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít
Một số bài tập về phản ứng oxi hóa khử có lời giải
Dưới đây là bảng tổng hợp các bài tập tiêu biểu, từ đơn giản đến phức tạp, cùng hướng dẫn sơ bộ cách làm.
| STT | Phản ứng | Dạng bài | Gợi ý giải |
|---|---|---|---|
| 1 | Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag | Xác định chất oxi hóa/khử | Cu: chất khử; Ag⁺: chất oxi hóa |
| 2 | Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂ | Cân bằng phản ứng | Dùng phương pháp cân bằng e, đảm bảo số e cho và nhận |
| 3 | KMnO₄ + HCl → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O | Cân bằng & tính mol | Xác định Mn: +7 → +2; Cl: -1 → 0 |
| 4 | 2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O | Oxi hóa – khử nội phân tử | H₂S: chất khử; SO₂: chất oxi hóa |
| 5 | Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + Fe (phản ứng nhiệt nhôm) | Ứng dụng thực tế | Tham khảo đặc tính của Al là nguyên tố gì |
Câu hỏi thường gặp về phản ứng oxi hóa khử
Phản ứng oxi hóa khử có bắt buộc lúc nào cũng sinh ra khí?
Không. Mặc dù nhiều phản ứng oxi hóa khử tạo ra khí (như H₂ hay O₂), nhưng cũng có phản ứng không sinh khí như Fe + CuSO₄.
Làm sao để dạy/giải bài oxi hóa khử dễ hiểu cho học sinh?
Hãy bắt đầu bằng xác định số oxi hóa từng chất, dùng sơ đồ electron nếu học sinh yếu phần lý thuyết, sau đó đưa ra ví dụ đời thường như sự gỉ sắt, đốt cháy than…
Các kim loại nào dễ xảy ra phản ứng oxi hóa khử nhất?
Nhóm kim loại kiềm (Li, Na, K…) và kiềm thổ có hoạt động mạnh, dễ bị oxi hóa. Để hiểu đặc điểm của nhóm này, bạn có thể xem chi tiết tại bài viết kim loại kiềm là gì.
Hình minh họa phản ứng oxi hóa khử giữa kim loại kiềm và nước
Một số lưu ý khi làm bài tập phản ứng oxi hóa khử
- Chú ý xác định đúng số oxi hóa BAN ĐẦU – SAI bước này sẽ sai toàn bộ.
- Ghi rõ phương trình bán phản ứng nếu yêu cầu hoặc cần kiểm tra logic.
- Luôn kiểm tra lại tổng số electron nhường và nhận.
- Trong bài tập hỗn hợp chất, cần linh động lựa chọn chất để làm chất khử/oxi hóa.
Kết luận
Qua bài viết này, chúng ta đã đi sâu vào lý thuyết bản chất và cách giải của một số bài tập về phản ứng oxi hóa khử, kèm theo ví dụ và bảng phân loại rõ ràng. Việc thành thạo phần này giúp học sinh dễ dàng nhận diện các phản ứng, làm chủ các dạng bài liên quan đến điện hóa, hóa vô cơ và ứng dụng vào đời sống hay các kỳ thi quan trọng.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về cấu hình của các nguyên tố đặc biệt như nguyên tố Cs, hãy khám phá thêm các chuyên mục hữu ích khác trên website!
Hãy bắt đầu luyện tập từ hôm nay, bởi mỗi phút bạn đầu tư cho phản ứng oxi hóa khử sẽ mở ra cả “chân trời lý thú” trong hóa học ứng dụng!
