Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Bài 26: Luyện tập nhóm halogen

Lý thuyết
Mục lục
* * * * *

Bài tập trắc nghiệm 5.65, 5.66, 5.67, 5.68, 5.69 trang 55 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

5.63. Cho phản ứng : \(SO_2 + Br_2 + 2H_2O → H_2SO_4 + 2X\)

X là chất nào sau đây ? 

A. HBr.                                B. HBrO.                   

C. \(HBrO_3\).                        D. \(HBrO_4\).

5.66. Khi đổ dung dịch \(AgNO_3\) vào dung dịch chất nào sau đây sẽ thu được kết tủa màu vàng đậm nhất ?

A. Dung dịch HF.                                B. Dung dịch HCL.

C. Dung dịch HBr.                               D. Dung dịch HI.

5.67. Brom bị lẫn tạp chất là clo. Để thu được brom tinh khiết cần làm cách nào sau đây ?

A. Dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch \(H_2SO_4\) loãng.

B. Dẫn hỗn hợp đi qua nước.

C. Dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch NaBr.

D. Dẫn hỗn hợp đi qua dung dịch NaI

5.68. Dãy axit nào sau đây sắp xếp đúng theo thứ tự giảm dần tính axit ?

A. HI > HBr > HCL > HF             B. HF > HCL > HBr > HI.

C. HCL > HBr > HI > HF.             D. HCL > HBr > HF > HI

5.69. Dãy ion nào sau đây sắp xếp đúng theo thứ tự giảm dần tính khử ?

A. \(F^- >Cl^- >Br^- > I^-\)

B. \( I^->Br^->Cl^-> F^-\)

C. \( Br^-> I^-> Cl^-> F^-\)

D. \( Cl^-> F^- Br^-> I^-\)

Hướng dẫn giải

5.65

5.66

5.67

5.68

5.69

A

D

C

A

B

Bài 5.70 trang 56 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Vì sao người ta có thể điều chế \(Cl_2, Br_2, I_2\) bằng cách cho hỗn hợp dung dịch \(H_2SO_4\) đặc và \(MnO_2\) tác dụng với muối clorua, bromua, iotua nhưng không thể áp dụng phương pháp này để điều chế \(F_2\) ? Bằng cách nào có thể điều chế được \(F_2\) ? Viết PTHH của các phản ứng.

Hướng dẫn giải

Người ta có thể điều chế \(Cl_2 ; Br_2 ; I_2\) bằng oách cho hỗn hợp \(H_2SO_4\) và \(MnO_2\)  tác dụng với muối clorua, bromua, iotua. Các sản phẩm trung gian là HCL, HBr, HI bị hỗn hợp (\(MnO_2 + H_2SO_4\)) oxi hoá thành \(Cl_2 ; Br_2 ; I_2\) .Các PTHH có thể viết như sau :

\(NaCl + H_2SO_4 →NaHSO_4 + HCL\)

\(MnO_2 + 4HCL →MnCl_2 + Cl_2↑ + 2H_2O\)

Các phản ứng cũng xảy ra tương tự đối với muối NaBr và NaI.

Không thể áp dụng phương pháp trên để điều chế \(F_2\) vì hỗn hợp oxi hoá (\(MnO_2 + H_2SO_4\))  không đủ mạnh để oxi hoá HF thành \(F_2\).

Cách duy nhất điều chế \(F_2\) là điện phân KF tan trong HF lỏng khan (không

có mặt \(H_2O\)). Dùng dòng điện một chiểu 8-12 von ; 4000 - 6000 ampe ; Bình điện phân có catôt làm bằng thép đặc biệt hoặc bằng đồng và anôt làm bằng than chì (graphit).

Ở catôt : \(2H^+ + 2e → H_2\)

ở anôt : \(2F^- → F_2 + 2e\)

Bài 5.71 trang 56 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Bằng phương pháp hoá học nào có thể

a) Xác định được có khí clo lẫn trong khí hiđro clorua ?

b) Thu được khí clo từ hỗn hợp khí ở câu a ?

c) Thu được khí hiđro clorua từ hỗn hợp khí ở câu a ?

Viết PTHH của các phản ứng xảy ra.

Hướng dẫn giải

a) Cách 1 : Cho hỗn hợp khí đi qua dung dịch HBr hoặc dung dịch \(HI, Cl_2 \) sẽ oxi hoá HBr hoặc HI thành \(Br_2\) hoặc \(I_2\) làm cho dung dịch không màu ban đầu chuyển thành màu vàng hoặc màu nâu.

\(Cl_2 + 2HBr → 2HCL + Br_2\) (dung dịch có màu vàng)

hoặc \(Cl_2 + 2HI → 2HCL + I_2\) (dung dịch có màu vàng nâu)

Cách 2 : Có thể nhận biết hỗn hợp khí bằng giấy quỳ tím ẩm. Lúc đầu quỳ tím chuyển thành màu đỏ, do hỗn hợp khí có HCl. Sau đó màu đỏ biến mất do trong hồn hợp có khí \(Cl_2\). Khí \(Cl_2\) tác dụng với \(H_2O\) sinh ra HClO có tính oxi hoá rất mạnh, làm mất màu đỏ :

b) Cho hỗn hợp khí trên (HCL và \(Cl_2\)) tác dụng với chất oxi hoá mạnh là \(MnO_2\), dung dịch \(KMnO_4\)... HCL bị oxi hoá thành \(Cl_2\), kết quả thu được chất khí duy nhất là \(Cl_2\).

\(4HCL + MnO_2 → MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O\)

\(16HCL + 2KMnO_4 → 2KC1 + 2MnCl_2 + 5C1_2 + 8H_2O\)

c) Cho hỗn hợp khí trên tác dụng với H2 ở nhiệt độ cao, thu được khí duy nhất là HCL :

Hoặc cho hỗn hợp khí đi qua ống đựng bột đồng kim loại đun nóng, khí \(Cl_2\) tác dụng với đồng kim loại tạo muối clorua là chất rắn. Chất khí không tác dụng với đồng kim loại là HCL, nên chất khí đi ra chỉ là HCL.

Bài 5.72 trang 56 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Có 4 lọ không có nhãn đựng riêng biệt các muối: KF, KCl, KBr, KI.

Hãy cho biết :

a) Cách phân biệt muối đựng trong mỗi lọ bằng phương pháp hoá học.

b) Từ những muối đã cho điều chế các halogen tương ứng và các hiđro halogenua tương ứng.

Hướng dẫn giải

a) Lấy một ít muối trong mỗi lọ đem hoà tan vào nước được các dung dịch riêng biệt.

Dung dịch nào tác dụng được với \(Br_2\) hoặc nước brom tạo ra tinh thể có màu đen tím, đó là dung dịch KI.

\(Br_2 + 2KI → 2KBr + I_2\)

Những dung dịch còn lại, dung dịch nào tác dụng được với \(Cl_2\) tạo ra dung dịch có màu vàng nâu (màu của\( Br_2\) tan trong nước), đó là dung dịch KBr.

\(Cl_2 + 2KBr → 2KC1 + Br_2\)

Hai dung dịch còn lại là KF và KC1 : cho tác dụng với dung dịch AgNO_3, dung dịch nào tạo kết tủa trắng, đó là dung dịch KC1.

\(KCl + AgNO_3 → AgCl↓ + KNO_3\)

Dung dịch còn lại là KF.

b) Điều chế halogen tương ứng từ muối đã cho :

Điều chế \(F_2\) : Điện phân mưối KF tan trong chất lỏng HF khan thu được \(F_2\) ở anôt.

Điều chế \(Cl_2\) : Điện phân dung dịch KC1 trong nước, có màng ngăn.

Điều chế \(Br_2\) : Cho \(H_2SO_4\) đặc tác dụng với hỗn hợp rắn là KBr và \(MnO_2\), đun nóng. Các phản ứng xảy ra như sau :

Phản ứng tổng của (1), (2), (3) là :

\(2KBr + MnO_2 + 2H_2SO_4 \buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  K2SO_4 + MnSO_4 + Br_2 + 2H_2O\) (4)

Điều chế \(I_2\) tương tự điểu chế \(Br_2\) và có phản ứng tổng là :

\(2KI + MnO_2 + 2H_2SO_4 \buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  K2SO_4 + MnSO_4 + I_2 + 2H_2O\)

- Điều chế các hiđro halogenua từ các muối tương ứng :

- Điều chế HF : \(KF + H_2SO_4\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  KHSO_4 + HF↑\)

- Điều chế HCL : \(KCl + H_2SO_4\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  KHSO_4 + HCl↑\)

Điều chế HBr : Điện phân dung dịch KBr có màng ngăn (hoặc cho \(Cl_2\) tác dụng với dung dịch KBr, hoặc cho muối KBr tác dụng với hỗn hợp \(MnO_2\) và \(H_2SO_4\) đặc) được \(Br_2\), sau đó cho \(Br_2\) tác dụng với \(H_2\) ở nhiệt độ cao được HBr.

\(H_2 + Br_2 \buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  2HBr\)

Điều chế HI : Tương tự như điều chế HBr ở trên hoặc từ \(I_2\) ta điều chế HI bằng cách dùng khí \(H_2S\) khử \(I_2\).

\(I_2 + H_2S \buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  2HI + S↓\)

Bài 5.73 trang 56 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Tính khối lượng muối NaCl và muối NaI cần thiết để có 10 tấn muối ăn chứa 2,5% NaI.

Hướng dẫn giải

Một tấn muối ăn chứa 0,025 tấn NaI →

Khối lượng NaI =0,25 tấn

Khối lượng NaCl = 9,75 tấn.

Bài 5.74 trang 56 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Cho các chất sau : \(KC1, CaCl_2, MnO_2\), dung dịch \(H_2SO_4\) đặc. Đem trộn 2 hoặc 3 chất với nhau. Trộn như thế nào thì tạo thành clo ? Trộn như thế nào thì tạo thành hiđro clorua ? Viết PTHH của các phản ứng.

Hướng dẫn giải

+ Để tạo thành clo thì trộn KC1 hoặc \(CaCl_2\) với \(MnO_2\) và \(H_2SO_4\)  đặc.

\(2KC1 + H_2SO_4 (đặc) \buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  K_2SO_4 + 2HCl↑ \)

\(MnO_2 + 4HCL \buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O\)

+ Để tạo thành hiđro clorua thì trộn KCl hoặc CaClO với \(H_2SO_4\) đặc.

\(CaCl_2 + 2H_2SO_4(đặc) \buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow  Ca(HSO_4)_2 + 2HCl↑ \) 

Bài 5.75 trang 56 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Dựa vào cấu tạo, hãy giải thích vì sao tính oxi hoá của ion hipoclorit \(ClO^-\) mạnh hơn ion clorat \(ClO_3^-\). Lấy thí dụ phản ứng để minh hoạ.

Hướng dẫn giải

\(ClO^-\)  và \(ClO_3^-\) có cấu tạo tương ứng như sau :

Liên kết Cl-O trong \(ClO_3^-\) ngắn hơn trong \(ClO^-\)  nên độ bền \(ClO_3^-\) > \(ClO^-\). Do đó tính oxi hoá \(ClO_3^-\) < \(ClO^-\).

Trong dung dịch nước, ion \(ClO_3^-\) chỉ oxi hoá trong môi trường axit mạnh, còn ion \(ClO^-\) oxi hoá trong bất kì môi trường nào.

Thí dụ : \(NaClO + 2KI + H_2O → NaCl + I_2 + 2KOH\)

\(NaClO_3 + 6KI + 3H_2SO_4 → NaCl + 3I_2 + 3K_2SO_4 + 3H_2O\)

Bài 5.76 trang 57 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Khi đun nóng muối kaliclorat, không có xúc tác, thì muối này bị phân huỷ đồng thời theo 2 phản ứng sau :

\(2KClO_3 → 2KC1 + 3O_2\)   (a)

\(4KClO_3 → 3KClO_4 + KC1\)   (b)

Cho biết khi phân huỷ hoàn toàn 73,5 gam \(KClO_3\) thì thu được 33,57 gam KC1. Hãy tính bao nhiêu % kali clorat bị phân huỷ theo (a) ; bao nhiêu % bị phân huỷ theo (b).

Hướng dẫn giải

Bài 5.77 trang 57 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Iot có lẫn các tạp chất là clo, brom và nước. Để tinh chế loại iot đó, người ta cho hỗn hợp đó tác dụng với KI và vôi ống rồi nung hỗn hợp trong cốc được đậy bằng một bình có chứa nước lạnh. Khi đó iot sẽ bám vào đáy bình. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra.

Hướng dẫn giải

\(Cl_2 + 2KI → 2KC1 + I_2\)

 \(Br_2 + 2KI → 2KBr + I_2\)

Vôi sống tác dụng với \(H_2O\) :

\(CaO + H_2O → Ca(OH)_2\)

Iot thăng hoa bám vào đáy bình

Bài 5.78 trang 57 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Người ta có thể điều chế \(I_2\) bằng các cách sau :

a) Dùng \(NaHSO_3\) khử iot có số oxi hoá +5 trong hợp chất \(NaIO_3\).

b) Cho dung dịch \(H_2SO_4\) đặc tác dụng với hỗn hợp NaI và \(MnO_2\).

Hãy lập PTHH của các phản ứng điều chế trên.

Hướng dẫn giải

a) \(2NaIO_3 + 5NaHSO_3 → 2Na_2SO_4 + 3NaHSO_4 + I_2 + H_2O\)

b) \(2NaI + MnO_2 + 2H_2SO_4 → Na_2SO_4 + MnSO_4 + I_2 + 2H_2O\)

Bài 5.79 trang 57 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Vì sao người ta có thể điều chế hiđro clorua (HCL), hiđro florua (HF) bằng cách cho dung dịch \(H_2SO_4\) đặc tác dụng với muối clorua hoặc florua, nhưng không thể áp dụng phương pháp này để điều chế hiđro bromua (HBr) hoặc hiđro iotua (HI) ? Viết PTHH của các phản ứng điều chế các hiđro halogenua.

Hướng dẫn giải

Điều chế HF, HCL bằng cách cho \(H_2SO_4\) đặc tác dụng với muối florua, clorua vì \(H_2SO_4\)  là chất oxi hoá không đủ mạnh để oxi hoá được HF và HCL. Nói cách khác, HF và HCL có tính khử yếu, chúng không khử được \(H_2SO_4\) đặc

\(CaF_2 + H_2SO_4 → CaSO_4 + 2HF\)

\(NaCl + H_2SO_4 → NaHSO_4 + HCL\)

Nhưng không thể dùng phương pháp trên để điều chế HBr và HI vì \(H_2SO_4\) đặc oxi hoá được những chất này thành \(Br_2\) và \(I_2\). Nói cách khác, HBr và HI là những chất có tính khử mạnh hơn HCL và HF.

\(NaBr + H_2SO_4 → HBr + NaHSO_4\)

\(2HBr + H_2SO_4 → Br_2 + SO_2 + 2H_2O\)

\(NaI + H_2SO_4 → HI + NaHSO_4\)

\(2HI + H_2SO_4 → I_2 + SO_2 + 2H_2O\)

Bài 5.80 trang 57 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Có 4 bình không có nhãn, mỗi bình chứa một trong các dung dịch sau: \(NaCl, NaNO_3, BaCl_2, Ba(NO_3)_2\). Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt từng dung dịch chứa trong mỗi bình.

Hướng dẫn giải

Thử bằng dung dịch \(AgNO_3\)  nhận ra 2 muối clorua :

\(NaCl + AgNO_3 → AgCl↓ + NaNO_3\)

\(BaCl_2 + 2AgNO_3 → 2AgCl↓ + Ba(NO_3)_2\)

Hai dung dịch không có kết tủa là 2 muối nitrat.

Để phân biệt dung dịch NaCl và dung dịch \(BaCl_2\), thử bằng dung dịch \(H_2SO_4\)  :

\(BaCl_2 + H_2SO_4 → BaSO_4↓ + 2HCL\)

Cũng dùng dung dịch \(H_2SO_4\) để phân biệt dung dịch \(NaNO_3\) và dung dịch \(Ba(NO_3)_2\).

Có thể bạn quan tâm