Cách cân bằng phương trình hóa học lớp 10 là tài liệu rất hữu ích mà Download.vn muốn giới thiệu đến quý thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo. Tài liệu tổng hợp toàn bộ kiến thức lý thuyết về phương pháp cân bằng hóa học, ví dụ kèm theo các dạng bài tập trắc nghiệm và tự luận về cân bằng hóa học.
Qua đó giúp các bạn học sinh nhanh chóng nắm vững kiến thức, làm quen với các dạng bài tập để đạt được kết quả cao trong các bài kiểm tra, bài thi học kì 1 Hóa 10. Cân bằng phương trình hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch, ở đó trong cùng một đơn vị thời gian có bao nhiêu phân tử chất sản phẩm được hình thành từ những chất ban đầu thì có bấy nhiêu phân tử chất sản phẩm phản ứng với nhau để tạo thành chất ban đầu.
I. Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận
Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào.
Bước 2. Lập thăng bằng electron.
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Lưu ý:
Ta có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm.
Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp ion–electron: ví dụ …
Nếu trong một phương trình phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng giảm (hoặc cùng tăng) mà:
+ Nếu chúng thuộc cũng một chất: thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
+ Nếu chúng thuộc các chất khác nhau: thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề đã cho.
* Trường hợp đối với hợp chất hữu cơ:
- Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi mới cân bằng.
- Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ thay đổi toàn bộ phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.
II. Ví dụ cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng:
CrS + HNO3 → Cr(NO3)3 + NO2 + S + H2O
Hướng dẫn:
Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Cr+2 → Cr+3
S-2 → S0
N+5 → N+4
Bước 2. Lập thăng bằng electron:
Cr+2 → Cr+3 + 1e
S-2 → S0 + 2e
CrS → Cr+3 + S+0 + 3e
2N+5 + 1e → N+4
→ Có 1CrS và 3N .
Bước 3. Đặt các hệ số vừa tìm vào phản ứng và cân bằng phương trình phản ứng:
CrS + 6HNO3 → Cr(NO3)3 + 3NO2 + S + 3H2O
Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:
NaCr + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr
Hướng dẫn:
CrO2– + 4OH– → CrO42- + 2H2O + 3e
Br2 + 2e → 2Br–
Phương trình ion:
2 + 8OH– + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br– + 4H2O
Phương trình phản ứng phân tử:
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có O tham gia:
KMnO4 + H2O + K2SO3 → MnO2 + K2SO4
Hướng dẫn:
2MnO4 – + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH–
SO3 2-+ H2O → SO42- + 2H+ + 2e
Phương trình ion:
2MnO4– + H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 2OH– + 3SO42-
Phương trình phản ứng phân tử:
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
III. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử
1. Câu hỏi bài tập tự luận phản ứng oxi hóa khử
a. Dạng đơn giản (trong phản ứng có một chất oxi hóa, một chất khử rõ ràng)
VD1: Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron.
1. Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
1x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (N+5 + 1e → N+4)
2. Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
1x (Al0 – 3e → Al+3)
1x (N+5 + 3e → N+2)
3. 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
8x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (2N+5 + (2×4)e → 2N+1)
4. 10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
10x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (2N+5 + 10e → N20)
5. 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
8x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (N+5 + 8e → N-3)
6. 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3x (Cu0 – 2e → Cu+2)
2x (N+5 + 3e → N+2)
7. 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
1x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3)
3x (S+6 + 2e → S+4)
8. 2Fe + 4H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + S + 4H2O
1x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3)
1x (S+6 + 6e → S0)
9. 8Fe + 15H2SO4 đặc → 4Fe2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O
4x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3)
3x (S+6 + 8e → S-2)
10. Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O
1x (Cu0 – 2e → Cu+2)
1x (S+6 + 2e → S+4)
11. 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O
4x (Zn0 – 2e → Zn+2)
1x (2N+5 + 8e → 2N+1)
12. 4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
4x (Mg0 – 2e → Mg+2)
1x (N+5 + 8e → N-3)
13. 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
3x (3Fe+8/3 – 3×1/3e → 3Fe+3)
1x (N+5 + 3e → N+2)
14. 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
3x (S+4 – 2e → S+6)
2x (Mn+7 + 3e → Mn+4)
15. K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 3Fe2(SO4)3 + 7H2O
1x (2Cr+6 + 6e → 2Cr+3)
3x (2Fe+2 – 2e →2Fe+3)
b. Dạng phản ứng nội phân tử (phản ứng chỉ xảy ra trong một phân tử)
1. 2KClO3 →2KCl + 3O2
2x (Cl+5 + 6e → Cl-1)
3x (2O-2 – 4e → O20)
2. ? KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
3. 2Cu(NO3)2 →2CuO + 4NO2 + O2
2x (2N+5 + 2e → 2N+4)
1x (2O-2 – 4e → O20)
? (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + O2
c. Phản ứng tự oxi hóa khử (Sự tăng giảm số oxi hóa xảy ra chỉ trên 1 nguyên tố)
1. 2Cl2 + 4NaOH → 2NaCl + 2NaClO+ 2H2O (cb sau đó tối giản)
1x (Cl20 + 2e → 2Cl–)
1x (Cl20 – 2e → 2Cl+1)
2. 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O
5x (Cl20 + 2e → 2Cl–)
1x (Cl20 – 10e → 2Cl+5)
3. 4S + 6NaOH → 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O
2x (S0 + 2e → S-2)
1x (S0 – 4e → 2S+2)
4. ? K2MnO4 + H2O → KMnO4 + MnO2 + KOH
1x (Mn+6 + 2e → Mn+4)
2x (Mn+6 – 1e → Mn+7)
5. 3NaClO → 2NaCl + NaClO3
2x (Cl+1 + 2e → Cl–)
1x (Cl+1 – 4e → Cl+5)
6. 2NaOH + 4I2 → 2NaI + 2NaIO + H2O
1x (I20 + 2e → 2I–)
1x (I20 – 2e → 2I+1)
7. 8NaOH + 4S → Na2SO4 + 3Na2S + 4H2O
1x (S0 – 6e → 2S+6)
3x (S0 + 2e → S-2)
d. Phản ứng oxi hóa khử phức tạp
Phản ứng oxi hóa khử có chứa hợp chất hữu cơ
CH3CH + KMnO4 + KOH → CH3COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O
CH≡CH + KMnO4 + H2SO4 → H2C2O4 + MnO2 + KOH
CH3OH + KMnO4 + H2SO4 → HCOOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của nhiều hơn hai nguyên tử
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + N2O + H2O
Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + CuSO4 + NO + H2O
CuFeS2 + O2 + Fe2(SO4)3 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4
Trên đây là cách cân bằng phương trình hóa học lớp 10 và những ví dụ minh họa. Chúc các bạn học sinh học tốt và áp dụng thành công các công thức.
