Câu $\rm 6.$

Để viết phương trình ion rút gọn và cân bằng phản ứng theo phương pháp cân bằng ion - electron cho các phản ứng đã cho, chúng ta sẽ tiến hành từng phản ứng một. ### a) Phản ứng: \[ SO_2 + KMnO_4 + H_2O \rightarrow K_2SO_4 + MnSO_4 + H_2SO_4 \] **Bước 1: Xác định số oxi hóa.** - Số oxi hóa của S trong \(SO_2\) là +4 và trong \(K_2SO_4\) là +6. - Số oxi hóa của Mn trong \(KMnO_4\) là +7 và trong \(MnSO_4\) là +2. **Bước 2: Viết phương trình phân rã ion.** - Phân rã các chất tham gia và sản phẩm thành ion: \[ SO_2 + 8H^+ + 6e^- \rightarrow SO_4^{2-} + 4H_2O \quad (1) \] \[ MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O \quad (2) \] **Bước 3: Cân bằng điện tích và số nguyên tử.** - Để cân bằng điện tích và số electron, nhân phương trình (1) với 5 và phương trình (2) với 6: \[ 5SO_2 + 6MnO_4^- + 30H^+ \rightarrow 5SO_4^{2-} + 6Mn^{2+} + 20H_2O \] **Bước 4: Viết phương trình ion rút gọn.** - Các ion \(K^+\) và \(H^+\) không thay đổi và được loại bỏ: \[ 5SO_2 + 6MnO_4^- + 30H^+ \rightarrow 5SO_4^{2-} + 6Mn^{2+} + 20H_2O \] ### b) Phản ứng: \[ Zn + NaNO_3 + NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + NH_3 + H_2O \] **Bước 1: Xác định số oxi hóa.** - Zn trong Zn là 0, trong Na2ZnO2 là +2. - N trong NaNO3 là +5, trong NH3 là -3. **Bước 2: Viết phương trình phân rã ion.** \[ Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn \quad (1) \] \[ NO_3^- + 8H^+ + 6e^- \rightarrow NH_3 + 3H_2O \quad (2) \] **Bước 3: Cân bằng số electron.** - Nhân phương trình (1) với 3 và phương trình (2) với 2: \[ 3Zn^{2+} + 2NO_3^- + 8H^+ \rightarrow 3Zn + 2NH_3 + 6H_2O \] **Bước 4: Viết phương trình ion rút gọn.** \[ 3Zn + 2NaNO_3 + 6NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + 2NH_3 + 6H_2O \] ### c) Phản ứng: \[ P_4 + AgNO_3 + H_2O \rightarrow Ag + H_3PO_4 + HNO_3 \] **Bước 1: Xác định số oxi hóa.** - Số oxi hóa của P trong \(P_4\) là 0, trong \(H_3PO_4\) là +5. **Bước 2: Viết phương trình phân rã ion.** \[ P_4 + 8Ag^+ + 8e^- \rightarrow 4H_3PO_4 + 8Ag \quad (1) \] \[ NO_3^- + 8H^+ + 3e^- \rightarrow HNO_3 + 2H_2O \quad (2) \] **Bước 3: Cân bằng số electron.** - Nhân phương trình (1) với 1 và phương trình (2) với 3: \[ P_4 + 8Ag^+ + 8e^- + 3NO_3^- + 24H^+ \rightarrow 4H_3PO_4 + 8Ag + 3HNO_3 + 12H_2O \] **Bước 4: Viết phương trình ion rút gọn.** \[ P_4 + 8AgNO_3 + 4H_2O \rightarrow 8Ag + 4H_3PO_4 + 3HNO_3 \] ### d) Phản ứng: \[ FeS_2 + HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + H_2SO_4 + NO + H_2O \] **Bước 1: Xác định số oxi hóa.** - Số oxi hóa của Fe trong \(FeS_2\) là 0, trong \(Fe(NO_3)_3\) là +3. - Số oxi hóa của N trong \(HNO_3\) là +5 và trong NO là +2. **Bước 2: Viết phương trình phân rã ion.** \[ Fe^{3+} + 3e^- \rightarrow Fe \quad (1) \] \[ NO_3^- + 8H^+ + 3e^- \rightarrow NO + 4H_2O \quad (2) \] **Bước 3: Cân bằng số electron.** - Nhân phương trình (1) với 3 và phương trình (2) với 1: \[ FeS_2 + 6NO_3^- + 12H^+ \rightarrow Fe(NO_3)_3 + H_2SO_4 + 3NO + 6H_2O \] **Bước 4: Viết phương trình ion rút gọn.** \[ FeS_2 + 6HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + H_2SO_4 + 3NO + 2H_2O \] ### Tóm tắt kết quả: - a) \(5SO_2 + 6MnO_4^- + 30H^+ \rightarrow 5SO_4^{2-} + 6Mn^{2+} + 20H_2O\) - b) \(3Zn + 2NaNO_3 + 6NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + 2NH_3 + 6H_2O\) - c) \(P_4 + 8AgNO_3 + 4H_2O \rightarrow 8Ag + 4H_3PO_4 + 3HNO_3\) - d) \(FeS_2 + 6HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + H_2SO_4 + 3NO + 2H_2O\)