Bài tập — Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử? A. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. B. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. C. Chất khử nhường electron, bị oxi hoá; chất oxi hoá nhận electron, bị khử. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. C. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại. D. Tổng electron nhường bằng tổng electron nhận.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố, đồng thời xảy ra sự cho và nhận electron. B. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. C. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Quá trình nhận electron là quá trình khử, chất nhận electron là chất oxi hoá. C. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. D. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Ví dụ 1. Xác định số oxi hoá của S trong $H_2SO_4$. Gọi số oxi hoá của S là $x$. Ta có: $2 \times (+1) + x + 4 \times (-2) = 0$, suy ra $x = +6$.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng: $Fe + H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + SO_2 + H_2O$ bằng phương pháp thăng bằng electron. Quá trình oxi hoá: $Fe \rightarrow Fe^{+3} + 3e$. Quá trình khử: $S^{+6} + 2e \rightarrow S^{+4}$. Nhân quá trình oxi hoá với 2 và quá trình khử với 3 để cân bằng electron, được phương trình: $2Fe + 6H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O$.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Tính $\Delta_rH$ của phản ứng $C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$ bằng năng lượng liên kết (kJ/mol): C–H $413$, C–C $347$, O=O $498$, C=O $799$, O–H $463$.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Tính $\Delta_rH$ của phản ứng $2NH_3 \rightarrow N_2 + 3H_2$ biết enthalpy tạo thành chuẩn $\Delta_fH^\circ(NH_3) = -46$ kJ/mol.

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Đốt cháy 1 mol C (graphite) tỏa ra 394 kJ. Viết phương trình nhiệt hóa học của phản ứng.

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

• Bảng đáp án: 1-C, 2-D, 3-A, 4-B.
• Giải thích chi tiết:
  • Câu 1 (C): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: "Chất khử nhường electron, bị oxi hoá; chất oxi hoá nhận electron, bị khử."
  • Câu 2 (D): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Tổng electron nhường bằng tổng electron nhận."
  • Câu 3 (A): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố, đồng thời xảy ra sự cho và nhận electron."
  • Câu 4 (B): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Quá trình nhận electron là quá trình khử, chất nhận electron là chất oxi hoá."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

• Bài 1:
  • Nội dung cốt lõi cần trình bày: Phản ứng oxi hoá – khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố, đồng thời xảy ra sự cho và nhận electron. Quá trình nhường electron là quá trình oxi hoá, chất nhường electron là chất khử.
  • Tổng kết ghi nhớ: Chất khử nhường electron, bị oxi hoá; chất oxi hoá nhận electron, bị khử.; Tổng electron nhường bằng tổng electron nhận.; Phương pháp thăng bằng electron giúp cân bằng nhanh phản ứng oxi hoá – khử.
• Bài 2:
  • Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Ví dụ 1. Xác định số oxi hoá của S trong $H_2SO_4$. Gọi số oxi hoá của S là $x$. Ta có: $2 \times (+1) + x + 4 \times (-2) = 0$, suy ra $x = +6$.
  • Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
• Bài 3:
  • Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 15: Phản ứng oxi hóa - khử (Chất khử nhường electron, bị oxi hoá; chất oxi hoá nhận electron, bị khử.; Tổng electron nhường bằng tổng electron nhận.; Phương pháp thăng bằng electron giúp cân bằng nhanh phản ứng oxi hoá – khử.).
  • Lời giải mẫu/Nhận xét: Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng: $Fe + H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + SO_2 + H_2O$ bằng phương pháp thăng bằng electron. Quá trình oxi hoá: $Fe \rightarrow Fe^{+3} + 3e$. Quá trình khử: $S^{+6} + 2e \rightarrow S^{+4}$. Nhân quá trình oxi hoá với 2 và quá trình khử với 3 để cân bằng electron, được phương trình: $2Fe + 6H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O$.
• Bài 4: $\sum E_b(\text{phản ứng}) = (8 \times 413 + 2 \times 347) + 5 \times 498 = 3998 + 2490 = 6488$ kJ. $\sum E_b(\text{sản phẩm}) = 6 \times 799 + 8 \times 463 = 4794 + 3704 = 8498$ kJ. $\Delta_rH = 6488 - 8498 = -2010$ kJ.
• Bài 5: $\Delta_rH = 0 - 2 \times (-46) = +92$ kJ.
• Bài 6: $C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$, $\Delta_rH = -394$ kJ/mol.