Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi khối 10 - Chương I Các halogen

Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi khối 10

3

Chương I: Các halogen

A. Tóm tắt lý thuyết:

Nhóm halogen gồm flo (F), clo (Cl), brom (Br) và iot (I). Đặc điểm chung của nhóm là ở vị trí nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn, có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2np5. Các halogen thiếu một electron nữa là bão hòa lớp electron ngoài cùng, do đó chúng có xu hướng nhận electron, thể hiện tính oxi hóa mạnh. Trừ flo, các nguyên tử halogen khác đều có các obitan d trống, điều này giúp giải thích các số oxi hóa +1, +3, + 5, +7 của các halogen. Nguyên tố điển hình, có nhiều ứng dụng nhất của nhóm VIIA là clo.

I- Clo a. Tính chất vật lí Là chất khí màu vàng lục, ít tan trong nước. b. Tính chất hoá học: Clo là một chất oxi hoá mạnh thể hiện ở các phản ứng sau:

1- Tác dụng với kim loại Kim loại mạnh: 2Na + Cl2  2NaCl

Kim loại trung bình: 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 Kim loại yếu: Cu + Cl2  CuCl2

2- Tác dụng với phi kim Cl2 + H2 2HCl as 

3- Tác dụng với nước Cl2 + H2O  HCl + HClO

Nếu để dung dịch nước clo ngoài ánh sáng, HClO không bền phân huỷ theo phương trình:

HClO  HCl + O

Sự tạo thành oxi nguyên tử làm cho nước clo có tính tẩy màu và diệt trùng.

4- Tác dụng với dung dịch kiềm: Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O

0t thường 

3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O

0 75 C  

2Cl2 + 2Ca(OH)2 loãng  CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O Cl2 + Ca(OH)2 huyền phù  CaOCl2 + H2O

5- Tác dụng với dung dịch muối của halogen đứng sau:

Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2 Cl2 + 2NaI  2NaCl + I2 6- Tác dụng với hợp chất: 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3 6FeSO4 + 3Cl2  2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 SO2 + Cl2 + 2H2O  H2SO4+ 2HCl H2S + 4Cl2 + 4H2O  H2SO4+ 8HCl

c. Điều chế Nguyên tắc: Oxi hoá 2Cl-  Cl2 bằng các chất oxi hoá mạnh, chẳng hạn như:

MnO2 + 4HCl đặc MnCl2 + Cl2 + 2H2O

0t 

2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 đpdd

mnx   

II- Axit HCl

1- Tác dụng với kim loại (đứng trước H): 2Al + 6HCl  2AlCl3 +3 H2 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2  

2- Tác dụng với bazơ: HCl + NaOH  NaCl + H2O 2HCl + Mg(OH)2  MgCl2 + H2O

3- Tác dụng với oxit bazơ Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O

4- Tác dụng với muối (tạo kết tủa hoặc chất bay hơi) CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O 

FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S Na2SO3 + 2HCl  2NaCl + SO2 + H2O  

AgNO3 + HCl  AgCl + HNO3 

5- Điều chế H2 + Cl2 2HCl NaCl tinh thể + H2SO4 đặc NaHSO4 + HCl as 

0t  

(hoặc 2NaCl tinh thể + H2SO4 đặc 2Na2SO4 + HCl )

0t  

III. Nước Giaven Cl2 + 2KOH  KCl + KClO + H2O Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O

(Dung dịch KCl + KClO + H2O hoặc NaCl + NaClO+ H2O được gọi là nước Giaven)

IV. Clorua vôI - Điều chế: Cl2 + Ca(OH)2 sữa vôi  CaOCl2 + 2H2O

(Hợp chất CaOCl2 được gọi là clorua vôi)

ThuVienDeThi.com

Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi khối 10

4

B. Bài tập có lời giải:

đề bài

1. Gây nổ hỗn hợp gồm ba khí trong bình kín. Một khí được điều chế bằng cách cho axit clohiđric có dư tác dụng với 21,45g Zn. Khí thứ hai thu được khi phân huỷ 25,5g natri nitrat, phương trình phản ứng:

2NaNO3 2NaNO2 + O2  

0t

Khí thứ ba thu được do axit clohiđric đặc, có dư tác dụng với 2,61g mangan đioxit. Tính nồng độ phần trăm (%) của chất trong dung dịch thu được sau khi gây ra nổ. 2. Khi cho 20m3 không khí có chứa khí clo đi qua một ống đựng muối KBr, khối lượng của muối đó giảm bớt 178 mg. Xác định hàm lượng của khí clo (mg/m3) trong không khí.

3. Hỗn hợp A gồm hai kim loại Mg và Zn. Dung dịch B là dung dịch HCl nồng độ a mol/lít. Thí nghiệm 1: Cho 8,9g hỗn hợp A vào 2 lít dung dịch B, kết thúc phản ứng thu được 4,48lít H2 (đktc).

Thí nghiệm 2: Cho 8,9g hỗn hợp A vào 3 lít dung dịch B, kết thúc phản ứng cũng thu được 4,48lít H2 (đktc).

Tính a và phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A? Cho: Mg = 24, Zn = 65, H = 1, Cl = 35,5. 4. Hỗn hợp A gồm KClO3, Ca(ClO3)2, Ca(ClO)2, CaCl2 và KCl nặng 83,68 gam. Nhiệt phân hoàn toàn A ta thu được chất rắn B gồm CaCl2, KCl và một thể tích O2 vừa đủ oxi hoá SO2 thành SO3 để điều chế 191,1 gam dung dịch H2SO4 80%. Cho chất …