Bài 18 Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide A/ Câu hỏi đầu bài Mở đầu trang 114 Hóa học 10 Thủy tinh vốn cứng, trơn và khá trơ về mặt hóa học nên việc chạm khắc là điều không đơn giản Trư[.]
Bài 18 Hydrogen halide số phản ứng ion halide A/ Câu hỏi đầu Mở đầu trang 114 Hóa học 10: Thủy tinh vốn cứng, trơn trơ mặt hóa học nên việc chạm khắc điều không đơn giản Trước đây, muốn khắc hoa văn, cần phủ lên bề mặt thủy tinh lớp paraffin, thực chạm khắc hoa văn lên lớp paraffin, để phần thủy tinh cần khắc lộ Nhỏ dung dịch hydrofluoric acid hỗn hợp CaF2 H2SO4 đặc lên lớp paraffin đó, phần thủy tinh cần chạm khắc bị ăn mòn, tạo nên hoa văn vật dụng cần trang trí Q trình ăn mòn thủy tinh xảy nào? Các ion halide có tính chất gì? Trả lời: - Hydrofluoric acid (HF) acid yếu, có tính chất đặc biệt ăn mịn thủy tinh (thành phần chính: SiO2) SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O - Tính chất ion halide: tính khử Tính khử ion halide tăng theo chiều: F- < Cl- < Br- < I- B/ Câu hỏi Tính chất vật lí hydrogen halide Câu hỏi trang 114 Hóa học 10: Dựa vào Bảng 18.1 Hình 18.1, cho biết nhiệt độ sôi hydrogen halide từ HCl đến HI biến đổi nào? Giải thích Trả lời: Nhiệt độ sôi hydrogen halide tăng dần từ HCl đến HI Giải thích: Từ HCl đến HI, khối lượng phân tử tăng làm tăng lượng cần thiết cho q trình sơi; đồng thời, tăng kích thước số electron phân tử dẫn đến tương tác van der Waals phân tử tăng Câu hỏi trang 115 Hóa học 10: Quan sát Hình 18.2, giải thích nhiệt độ sơi cao bất thường hydrogen fluorine so với hydrogen halide lại Trả lời: Các phân tử hydrogen fluoride hình thành liên kết hydrogen liên phân tử, loại liên kết bền tương tác van der Waals phân tử So với HCl, HBr HI để phá vỡ liên kết phân tử HF, lượng để phá vỡ tương tác van der Waals, cần thêm lượng cao để phá vỡ liên kết hydrogen, nên nhiệt độ sôi HF cao bất thường so với hydrogen halide cịn lại Luyện tập trang 115 Hóa học 10: Thông tin Bảng 18.1 cho biết độ tan hydrogen fluoride nước 0oC vô hạn Giải thích nguyên nhân dẫn đến tính chất Trả lời: Phân tử HF hình thành liên kết hydrogen với phân tử nước nên tan tốt nước Hydrohalic acid Câu hỏi trang 115 Hóa học 10: Dựa vào Bảng 17.2 Bảng 18.1, nhận xét mối liên hệ biến đổi lượng liên kết độ dài liên kết H-X với biến đổi tính acid hydrohalic acid Trả lời: Độ âm điện X lớn, lượng liên kết H - X lớn, dẫn đến độ dài liên kết nhỏ Từ fluorine đến iodine, độ âm điện giảm, lượng liên kết H – X giảm, dẫn đến độ dài liên kết tăng dần Trong hydrohalic acid, độ dài liên kết H – X lớn, tính acid mạnh Luyện tập trang 115 Hóa học 10: Hồn thành phương trình hóa học phản ứng sau: (1) NaOH + HCl → (2) Zn + HCl → (3) CaO + HBr → (4) K2CO3 + HI → Trả lời: (1) NaOH + HCl → NaCl + H2O (2) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 (3) CaO + 2HBr → CaBr2 + H2O (4) K2CO3 + 2HI → 2KI + H2O + CO2 Vận dụng trang 116 Hóa học 10: Em đề xuất cách bảo quản hydrofluoric aicd phịng thí nghiệm Trả lời: Vì hydrofluoric aicd có tính ăn mịn thủy tinh nên không sử dụng lọ thủy tinh để đựng dung dịch hydrofluoric aicd, thay vào ta dùng lọ nhựa, tối màu để đựng hydrofluoric aicd Ngồi ra, cần đậy kín lọ hóa chất, bảo quản nơi khô ráo, tránh ánh sáng trực tiếp Tính khử ion halide Câu hỏi trang 116 Hóa học 10: Nhận xét thay đổi số oxi hóa nguyên tử nguyên tố halogen phản ứng muối halide với dung dịch H2SO4 đặc Trả lời: - Ion chloride không khử H2SO4 nên xảy phản ứng trao đổi: 250 C KHSO4 + HCl↑ KCl + H2SO4 o 400 C K2SO4 + 2HCl↑ 2KCl + H2SO4 o ⇒ Số oxi hóa chlorine khơng thay đổi sau phản ứng - Ion bromide khử H2SO4 dung dịch H2SO4 đặc thành SO2 Br- bị oxi hóa thành Br2 Ví dụ: 2KBr + 2H2SO4 → Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O ⇒ Số oxi hóa bromine tăng từ -1 lên sau phản ứng - Ion iodide khử H2SO4 dung dịch H2SO4 đặc thành H2S; S; SO2 tùy vào điều kiện phản ứng I- bị oxi hóa thành I2 có màu đen tím Ví dụ: 2KI + 2H2SO4 → I2↓ + SO2↑ + K2SO4 + 2H2O ⇒ Số oxi hóa iodine tăng từ -1 lên sau phản ứng Câu hỏi trang 116 Hóa học 10: Viết q trình ion halide bị oxi hóa thành đơn chất tương ứng Trả lời: Quá trình ion halide bị oxi hóa thành đơn chất tương ứng: 1 2Br Br 2e 1 I I 2e Luyện tập trang 116 Hóa học 10: Phản ứng chứng minh tính khử ion halide: (1) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl dpnc 2Na + Cl2↑ (2) 2NaCl (3) 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2↑ + 2H2O (4) HI + NaOH → NaI + H2O Trả lời: Phản ứng (2) (3) chứng minh tính khử ion halide dpnc 2Na + Cl2↑ - Trong phản ứng (2): 2NaCl Số oxi hóa Cl tăng từ -1 lên sau phản ứng; - Trong phản ứng (3) 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2↑ + 2H2O Số oxi hóa Br tăng từ -1 lên sau phản ứng; Nhận biết ion halide dung dịch Câu hỏi trang 117 Hóa học 10: Tiến hành thí nghiệm quan sát tượng Dựa vào phương trình hóa học phản ứng, nêu cách nhận biết ion halide dung dịch Thí nghiệm nhận biết ion halide dung dịch Hóa chất: dung dịch NaF, NaCl, NaBr, NaI AgNO3, có nồng độ 0,1M Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giá để ống nghiệm Tiến hành: Bước 1: Lấy khoảng mL dung dịch NaF, NaCl, NaBr NaI cho vào ống nghiệm, đánh số thứ tự từ đến Bước 2: Thêm tiếp vào ống nghiệm vài giọt dung dịch AgNO3 Trả lời: - Hiện tượng thí nghiệm: + Ống nghiệm 1: Khơng có tượng xảy + Ống nghiệm 2: Xuất kết tủa trắng + Ống nghiệm 3: Xuất kết tủa vàng nhạt + Ống nghiệm 4: Xuất kết tủa vàng đậm - Phương trình hóa học phản ứng: + Ống nghiệm 1: Dung dịch NaF không phản ứng với dung dịch AgNO3 + Ống nghiệm 2: NaCl + AgNO3 → AgCl↓trắng + NaNO3 + Ống nghiệm 3: NaBr + AgNO3 → AgBr↓vàng nhạt + NaNO3 + Ống nghiệm 4: NaI + AgNO3 → AgI↓vàng đậm + NaNO3 - Cách nhận biết ion halide dung dịch: Dùng silver nitrate (AgNO3) để nhận biết ion halide dung dịch: Luyện tập trang 117 Hóa học 10: Nêu cách nhận biết dung dịch CaCl2 NaNO3, viết phương trình hóa học phản ứng xảy Trả lời: Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giá để ống nghiệm Hóa chất: Các dung dịch: CaCl2; NaNO3; AgNO3 Tiến hành Bước 1: Lấy khoảng mL dung dịch cần nhận biết ống nghiệm có đánh số Bước 2: Thêm tiếp vào ống nghiệm vài giọt dung dịch AgNO3 Hiện tượng: - Ống nghiệm xuất kết tủa trắng chất đem nhận biết CaCl2 CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl↓ - Ống nghiệm khơng có tượng chất ban đầu đem nhận biết NaNO3 Ứng dụng hydrogen halide Câu hỏi trang 118 Hóa học 10: halide đời sống, sản xuất Trả lời: Tìm ứng dụng khác hydrogen + Dung dịch nước hydrogen fluoride hydrofluoric acid có khả hịa tan silicon doixide nên sử dụng để khắc chi tiết lên thủy tinh theo phản ứng: SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O + Trong sản xuất nước đóng chai, hydrochloric acid tinh khiết sử dụng để tái sinh nhựa trao đổi ion nhằm thay ion Na+ Ca2+ ion H+ Vận dụng trang 118 Hóa học 10: Bệnh đau dày gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người, nguyên nhân căng thẳng kéo dài thói quen chưa hợp lí Trong dịch vị dày, HCl có nồng độ nhỏ 10-4 M gây bệnh khó tiêu hóa, nồng độ lớn 10-3 M, gây bệnh ợ chua Thông thường, bên cạnh lời khuyên nghỉ ngơi thay đổi thói quen chưa hợp lí, bác sĩ định bệnh nhân mắc bệnh ợ chua sử dụng số thuốc chứa NaHCO3 để điều trị Giải thích tác dụng thuốc chứa NaHCO3 Trả lời: Người mắc bệnh ợ chua nồng độ acid cao (lớn 10-3 M) Thuốc chứa NaHCO3 có tác dụng trung hịa acid dày làm giảm nồng độ acid theo phản ứng: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 Bài Bài trang 119 Hóa học 10: Viết phương trình hóa học phản ứng xảy trường hợp: a) Kim loại Mg phản ứng với dung dịch HBr b) Dung dịch KOH phản ứng với dung dịch HCl c) Muối CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl d) Dung dịch AgNO3 phản ứng với dung dịch CaI2 Trả lời: a) Kim loại Mg phản ứng với dung dịch HBr: Mg + 2HBr → MgBr2 + H2↑ b) Dung dịch KOH phản ứng với dung dịch HCl: KOH + HCl → KCl + H2O c) Muối CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑ d) Dung dịch AgNO3 phản ứng với dung dịch CaI2: 2AgNO3 + CaI2 → Ca(NO3)2 + 2AgI↓ Bài trang 119 Hóa học 10: Trong phịng thí nghiệm, khí hydrogen halide (HX) điều chế theo phản ứng sau: t HX↑ + NaHSO4 (hoặc Na2SO4) NaX(khan) + H2SO4(đặc) a) Cho biết HX chất chất sau: HCl, HBr, HI Giải thích b) Có thể dụng dung dịch NaX H2SO4 loãng để điều chế HX theo phản ứng khơng Giải thích Trả lời: a) HX HCl Vì ion chloride khơng khử H2SO4 nên xảy phản ứng trao đổi: 250 C NaHSO4 + HCl↑ NaCl + H2SO4 (đặc) o 400 C Na2SO4 + 2HCl↑ 2NaCl + H2SO4 (đặc) o Br- I- khử H2SO4 H2SO4 đặc Ví dụ: 2NaBr + 2H2SO4 (đặc) → Br2 + SO2↑ + Na2SO4 + 2H2O 2NaI + 2H2SO4 (đặc) → I2↓ + SO2↑ + Na2SO4 + 2H2O b) Không thể dùng dung dịch NaX H2SO4 loãng để điều chế HX theo phương trình trên, HX dễ tan nước, làm cho phản ứng trao đổi khó xảy Bài trang 119 Hóa học 10: “Natri clorid 0,9%” nước muối sinh lí chứa sodium chloride (NaCl), nồng độ 0,9% tương đương dịch thể người máu, nước mắt, … thường sử dụng để súc miệng, sát khuẩn, … Em trình bày cách pha chế 500 mL nước muối sinh lí Trả lời: Đặt x (g) khối lượng sodium chloride (NaCl) cần dùng 500 mL nước ⇔ 500 g nước Áp dụng công thức: C% mchat tan mdung dich ⇔ 0,9% 100% x 100% 500 x ⇔ x = 4,54 gam - Cách pha chế: + Cân 4,54 gam NaCl cho vào cốc chia độ có dung tích ≥ 500mL + Rót nước sơi để nguội vào cốc đến đủ thể tích 500 mL + Khuấy cho muối tan hết ... cao (lớn 10- 3 M) Thuốc chứa NaHCO3 có tác dụng trung hịa acid dày làm giảm nồng độ acid theo phản ứng: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 Bài Bài trang 119 Hóa học 10: Viết phương trình hóa học phản... liên kết H – X giảm, dẫn đến độ dài liên kết tăng dần Trong hydrohalic acid, độ dài liên kết H – X lớn, tính acid mạnh Luyện tập trang 115 Hóa học 10: Hồn thành phương trình hóa học phản ứng... oxi hóa thành I2 có màu đen tím Ví dụ: 2KI + 2H2SO4 → I2↓ + SO2↑ + K2SO4 + 2H2O ⇒ Số oxi hóa iodine tăng từ -1 lên sau phản ứng Câu hỏi trang 116 Hóa học 10: Viết trình ion halide bị oxi hóa