Hoá học 10 Bài 26: Luyện tập Nhóm halogen

Bài Luyện tập Nhóm halogen hệ thống lại kiến thức, giúp các em học sinh nắm vững cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các halogen; cấu tạo phân tử của nhóm halogen. Sự biến thiên tính chất của đơn chất, hợp chất của nhóm halogen khi đi từ Iot đến Flo; Nguyên tắc chung điều chế nhóm halogen.

Hoá học 10 Bài 26: Luyện tập Nhóm halogen

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Cấu tạo nguyên tử và phân tử của các halogen

- Bán kính nguyên tử tăng từ flo đến iot

- Lớp ngoài cùng có 7 e

- Phân tử gồm 2 nguyên tử: X2 ; Liên kết CHT không cực

Cấu tạo nguyên tử

1.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất halogen

- Tính oxi hóa: Oxi hóa được hầu hết kim loại, nhiều phi kim và hợp chất.

- Tính oxi hóa của halogen:

Tính oxi hóa của Halogen

- Tính chất hóa học:

So sánh tính chất hóa học

1.3. Tính chất hợp chất halogen

a. Axit halogenhidric

HF; HCl ; HBr ; HI

Tính axit tăng dần

b. Hợp chất có oxi

Nước Gia-ven và clorua vôi có tính tẩy màu và sát trùng do: NaClO, CaOCl2 là các chất oxi hóa mạnh

1.4. Phương pháp điều chế các đơn chất halogen

- Flo

Điện phân hỗn hợp KF và HF(lỏng không có nước): 

2HF → (điện phân) H2  + F2

- Clo: Cho axit HCl đặc + chất oxi hóa mạnh(MnO2,KMnO4)

Phòng thí nghiệm

MnO2    +  4HCl  →  MnCl2  +  2H2O +  Cl2

2KMnO4 +16 HCl→ 2KCl  + 2MnCl2 + 5Cl+ 8H2O

Công nghiệp (Điện phân có màng ngăn)

2NaCl  +  2H2O  →  2NaOH  +  Cl2   +  H2

- Brom (NaBr có trong nước biển)

Cl2  +  2NaBr  →   2NaCl  +  Br2

- Iot (NaI có trong rong biển)

 Cl2   +  2NaI    →   2NaCl   +  I2

1.5. Phân biệt các ion F- , Cl-, Br- , I-

Sử dụng thuốc thử AgNO3

NaF    +  AgNO3  →  không phản ứng

NaCl   +  AgNO3  →  AgCl    +  NaNO3

                                (trắng)

NaBr  +  AgNO3  →  AgBr    +  NaNO3

                          (vàng nhạt)

NaI    +  AgNO3 →  AgI    +  NaNO3

                          (vàng đậm)

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Bài toán về halogen tác dụng với kim loại

Cho 7,84 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm Cl2 và O2 phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al, thu được 30,1 gam hỗn hợp Z. Phần trăm khối lượng của Al trong Y là

A. 75,68%.    

B. 24,32%.

C. 51,35%.    

D. 48,65%.

Hướng dẫn giải

Gọi nCl2 = x mol; nO2 = y mol

⇒ x + y = 7,84 : 22,4 = 0,35 mol (1)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mO2 + mCl2 = mZ – mY = 30,1 – 11,1 = 19gam

⇒ 71x + 32y = 19g (2)

Từ (1) & (2) ⇒ x = 0,2; y = 0,15

Quá trình cho e:

Mg → Mg2+ + 2e    

a  →   2a (mol)       

Al → Al3+ + 3e

b  →   3b (mol)

Quá trình nhận e:

Cl2 + 2e → 2Cl-    

0,2 → 0,4 (mol)    

O2 + 4e → 2O2-

0,15 → 0,6 (mol)

Bảo toàn e ta có: 2a + 3b = 0,4 + 0,6 = 1 mol (*)

mMg + mAl = 24a + 27b = 11,1 (**)

Từ (*) & (**) ⇒ a = 0,35; b = 0,1

%m Al = \(\frac{{0,1.27}}{{11,1}}.100\%  = 24,32\% \)

⇒ Đáp án B

2.2. Dạng 2: Bài toán halogen mạnh đẩy halogen yếu ra khỏi muối

Sục khí clo dư vào dung dịch chứa muối NaBr và KBr thu được muối NaCl và KCl, đồng thời thấy khối lượng muối giảm 4,45 gam. Thể tích khí clo đã tham gia phản ứng với 2 muối trên (đo ở đktc) là:

A. 4,48 lít.    

B. 3,36 lít.

C. 2,24 lít.    

D. 1,12 lít.

Hướng dẫn giải

Ta thấy 1 mol muối (NaBr và KBr) → 1 mol muối (NaCl và KCl) giảm 80 – 35,5 = 44,5g

Theo đề bài khối lượng muối giảm 4,45g ⇒ nmuối = 4,45 : 44,5 = 0,1 mol

nCl2 = 1/2nmuối = 0,05 mol

⇒ VCl2 = 0,05.22,4 = 1,12 lít

⇒ Đáp án D

2.3. Dạng 3: Bài toán về phản ứng oxi hóa khử của axit HCl

Cho 23,7 gam KMnO4 phản ứng hết với dung dịch HCl đặc (dư), thu được V lít khí Cl2 (đktc). Giá trị của V là

A. 6,72.    

B. 8,4.

C. 3,36.          

D. 5,6.

Hướng dẫn giải

nKMnO4 = 23,7 : 158 = 0,15 mol

Qúa trình nhận e:

Mn+7 + 5e → Mn+2

0,15 → 0,75 (mol)

Qúa trình cho e:

2Cl- → Cl2 + 2e

Bảo toàn e ta có: nCl2 = 1/2 ne nhận = 0,375 mol

⇒ VCl2 = 0,375.22,4 = 8,4 lít

⇒ Đáp án B

2.4. Dạng 4: Bài toán về tính axit của HCl

Cho 37,6 gam hỗn hợp gồm CaO, CuO và Fe2O3 tác dụng vừa đủ với 0,6 lít dung dịch HCl 2M, rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng thì số gam muối khan thu được là

A. 80,2.    

B. 70,6.

C. 49,3.          

D. 61,0.

Hướng dẫn giải

Bảo toàn điện tích ta có:

nCl- = 2nO2- ( Cùng bằng điện tích cation)

Mà nCl- = nHCl ⇒ nO = 1/2 nHCl = 0,6 mol

mkim loại = moxit – mO = 37,6 – 0,6.16 = 28g

mmuối = mkim loại + mCl- = 28 + 1,2.35,5 = 70,6g

⇒ Đáp án B

2.5. Dạng 5: Bài tập muối halogen tác dụng với AgNO3

Cho lượng dư dung dịch AgNO3 vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol NaF và 0,1 mol NaCl. Khối lượng kết tủa tạo thành là

A. 14,35 gam.    

B. 10,8 gam.

C. 21,6 gam.          

D. 27,05 gam.

Hướng dẫn giải

Chỉ có NaCl tạo kết tủa với AgNO3

AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl

               0,1                           0,1 mol

m↓ = mAgCl = 0,1.143,5 = 14,35g

⇒ Đáp án A

2.6. Dạng 6: Bài toán xác định nguyên tố kim loại, phi kim

Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa. Thành phần phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là

A. 47,2%.    

B. 52,8%.

C. 58,2%.         

D. 41,8%.

Hướng dẫn giải

Giả sử Y không phải Flo

Gọi CTTB của X và Y là M

NaM → AgM

23 + M → 108 + M (g)

6,03   →   8,61 (g)

⇒ 8,61.(23 + M) = 6,03. (108 + M)

⇒ M = 175,3 (Loại)

⇒ X là Clo, Y là Flo

Kết tủa chỉ gồm AgCl; nAgCl = nNaCl = 8,61 : 143,5 = 0,06 mol

% mNaCl = 0,06.58,5 : 6,03 . 100% = 58,2% ⇒ % mNaF = 41,2%

⇒ Đáp án D

2.7. Dạng 7: Hiệu suất phản ứng

Cho 3 lít Cl2 phản ứng với 2 lít H2; hiệu suất phản ứng đạt 80%. Phần trăm thể tích Cl2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là: (các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện t0, p)

A. 28%.    

B. 64%.

C. 60%.          

D. 8%.

Hướng dẫn giải

Cl2 + H2 → 2HCl

VH2 < VCl2 ⇒ Hiệu suất tính theo H2

VCl2 pư = VH2 pư = VH2. H = 2. 80% = 1,6 lít

VCl2 dư = 3 – 1,6 = 1,4 lít

Vsau phản ứng = VHCl + VH2 dư + VCl2 dư = 2.1,6 + 0,4 + 1,4 = 5 lít

%VCl2 = (1,4.100%) : 5 = 28%

⇒ Đáp án A

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Nếu cho 1 mol mỗi chất: CaOCl2, KMnO4, K2Cr2O7, MnO2 lần lượt phản ứng với lượng dư dung dịch HCl đặc, chất tạo ra lượng khí Cl2 nhiều nhất là?

Câu 2: Cho 3,16 gam KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl đặc (dư), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì số mol HCl bị oxi hóa là?

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hóa trị II không đổi trong hợp chất) trong khí Cl2 dư, thu được 28,5 gam muối. Kim loại M là?

Câu 4: Cho 69,6 gam mangan đioxit tác dụng hết với dung dịch axit clohidric đặc. Toàn bộ lượng khí clo sinh ra được hấp thu hết vào 500 ml dung dịch NaOH 4M, thu được 500 ml dung dịch X. Nồng độ mol của NaCl và NaOH trong dung dịch X lần lượt là?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Chất nào sau đây tác dụng được với H2 ngay cả khi ở trong bóng tối và ở nhiệt độ rất thấp?

A. F2    

B. Cl2    

C. Br2    

D. I2

Câu 2: Trong phản ứng hóa học: Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O

Clo đóng vai trò

A. chất khử.

B. chất oxi hóa.

C. vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

D. không là chất oxi hóa, không là chất khử.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Bán kính nguyên tử của clo lớn hơn bán kính nguyên tử của flo.

B. Độ âm điện của brom lớn hơn độ âm điện của iot.

C. Tính axit của HF mạnh hơn tính axit của HCl.

D. Tính khử của ion I- mạnh hơn tính khử của ion Br-.

Câu 4: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Clo có tính oxi hóa mạnh, oxi hóa được H2O.

B. Flo có tính oxi hóa mạnh hơn clo.

C. Trong các hợp chất, flo chỉ có xố oxi hóa -1.

D. Dung dịch HF hòa tan được SiO2.

Câu 5: Thực hiện các thí nghiệm sau:

(a) Sục khí Cl2 vào dung dịch NaOH.

(b) Cho Al tác dụng với I2 có H2O làm xúc tác.

(c) Cho MnO2 vào dung dịch HCl đặc, nóng.

(d) Cho SiO2 vào dung dịch HF.

Trong các thí nghiệm trên, số thí nghiệm có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra là

A. 1    

B. 2    

C. 3    

D. 4

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Luyện tập Nhóm halogen Hóa học 10 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Sau bài học cần nắm:

  • Các nguyên tố halogen có tính oxi hoá mạnh, nguyên nhân của sự biến đổi tính chất của các đơn chất và hợp chất HX của chúng khi đi từ Flo, Iot.
  • Nguyên nhân của tính sát trùng và tính tẩy màu của nước Gia ven, clorua vôi và cách điều chế.
  • Phương pháp điều chế các đơn chất và hợp chất của HX của các halogen.
  • Cách nhận biết các ion Cl-, Br-, I-.
  • Đặc điểm cấu tạo lớp electron ngoài cùng của nguyên tử và cấu tạo phân tử của đơn chất halogen (X2).
Ngày:23/07/2020 Chia sẻ bởi:Nguyễn Minh Duy

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM