TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC TIỂU LUẬN HỌC PHẦN ??????? Đề tài SƯU TẦM VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NÂNG CAO CHƯƠNG NHÓM HALOGEN ĐỂ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Giảng viên hướng dẫn Dũng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Cao Duy Ân Lớp Hóa 2A Huế, tháng 10 năm 2013 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tiểu luận nhận giúp đỡ Thầy, Cô bạn, đặc biệt hướng dẫn tận tình Thầy giáo Dũng Chúng xin chân thành cám ơn! Huế, ngày 10 tháng 10 năm 2013 Sinh viên Nguyễn Cao Duy Ân MỤC LỤC Trang I.PHẦN MỞ ĐẦU II.PHẦN NỘI DUNG Phần 1.TÓM TẮT LÝ THUYẾT Phần 2.BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 10 Phần 3.BÀI TẬP TỰ LUẬN 25 Phần 4.BÀI TẬP LUYỆN TẬP 42 III.PHẦN KẾT LUẬN 48 PHẦN MỞ ĐẦU 1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nhóm Halogen nội dung quan trọng chương trình môn Hóa học lớp 10 bậc trung học phổ thông nói riêng phần Hóa phi kim nói chung phần Hóa Vô Vì việc sưu tầm xây dựng hệ thống tập nâng cao chương NHÓM HALOGEN , qua tổng hợp , hệ thống hóa vận dụng kiến thức qua việc giải tập bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông cần thiết Mặt khác, thân sinh viên chuyên ngành Hóa học, muốn tìm hiểu nhằm hoàn thiện nâng cao kiến thức Hóa học để sau hỗ trợ tốt cho nghề nghiệp dạy học Đó lý chọn đề tài tiểu luận sưu tầm xây dựng hệ thống tập nâng cao chương NHÓM HALOGEN để bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông 2.MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU -Mục tiêu: Xác định yêu cầu cụ thể tập-Vận dụng kiến thức học để giải yêu cầu đề -Nhiệm vụ: Tìm hiểu phưong pháp giải toán Tập hợp tập hay thuộc nội dung nhóm Halogen dùng bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông 3.ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Cấu tạo, tính chất phương pháp điều chế đơn chất hợp chất nguyên tố nhóm Halogen 4.PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài dừng phạm vi sưu tầm xây dựng hệ thống tập nâng cao chương NHÓM HALOGEN để bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông 5.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -Sưu tầm tập thông qua tài liệu tham khảo sách , tạp chí ,vở, qua mạng internet -Hệ thống, tổng hợp tập theo dạng trắc nghiệm, tự luận theo mức độ từ dễ đến khó, bao gồm câu hỏi lý thuyết tập tính toán 6.BỐ CỤC Trong khuôn khổ phạm vi đề tài tiểu luận, đề tài gồm phần: Mở đầu - Nội dung - Kết luận PHẦN NỘI DUNG Phần 1.TÓM TẮT LÝ THUYẾT I KHÁI QUÁT VỀ NHÓM HALOGEN (VIIA) Chu kì Nhóm VIIA Số hiệu Cấu hình e Khối nguyên phân lớp (obitan) lượng Trạng Màu sắc thái đơn Ký hiệu Tên F Flo [He] 2s22p5 19 Khí Lục nhạt Cl Clo 17 [Ne] 3s23p5 35,5 Khí Vàng lục Br Brom 35 [Ar]3d104s25p5 80 Lỏng Đỏ nâu I Iot [Kr]4d105s25p5 127 Rắn Đen tím 53 Nhận xét: Lớp electron nguyên tử halogen có electron (ns 2np5) [n: số lớp electron] Ở trạng thái bản, halogen có electron độc thân, lien kết hình thành hợp chất , nguyên tố halogen thể số oxi hóa -1 +1 Bắt đầu từ Cl trở đi, có obitan trống kích thích tạo 3, electron độc thân, hợp chất với oxi, nguyên tố Cl, Br, I có khả có số oxi hoá +1, +3, +5 +7 Chú ý: Flo khả phân lớp d trống Mặt khác Flo nguyên tố có độ âm điện lớn nên hợp chất, Flo có số oxi hoá -1 Đơn chất halogen có dạng phân tử: F 2, Cl2, Br2, I2, nguyên tử liên kết với liên kết cộng hoá trị: 5.Độ mạnh halogen: F2 > Cl2 > Br2 > I2, halogen mạnh đẩy halogen yếu khỏi dung dịch (Nhưng không dùng F2 để đẩy halogen yếu F2 có tác dụng phân huỷ nước) 6.Halogen có khuynh hướng thu electron tạo ion âm: X + 1e = X – nên tính chất hóa học đặc trưng tính oxi hóa 7.Muối halogenua hầu hết tan nước, AgCl ↓ (màu trắng), AgBr ↓ (màu vàng nhạt), AgI ↓ (màu vàng), AgF tan Kết luận : Halogen phi kim điển hình, chất oxi hoá mạnh khả oxi hoá giảm dần từ flo đến iot, phù hợp với giảm độ âm điện II CÁC CHẤT TIÊU BIỂU: Tính chất – Điều chế 1.CLO 2.CÁC HALOGEN KHÁC( FLO-BROM-IOT) TÍNH CHẤT VẬT LÝ F2 (M = 38đvC) Br2 (M = 160đvC) I2 (M = 254 đvC) Là chất khí điều kiện Là chất lỏng màu đỏ nâu, Là tinh thể màu đen tím, thường, màu lục nhạt, mùi ngạt khó chịu (độc) thăng hoa cho mùi xốc màu tím,độc TÍNH CHẤT HOÁ HỌC -Là chất oxi hoá cực - tương tự Cl2 yếu - tương tự Br2 mạnh, oxi hoá yếu vàng, bạch kim * I2 + H2  2HI( cần - tác dụng hầu hết với t0cao) phi kim trừ oxi nitơ * I2 + 2KOH = - F2 bốc cháy với H2 KI + KIO + H2O bóng tối( -2520C) F2 + H2 = 2HF - Lưu ý: - HI có tính khử mạnh * I2 + SO2 + 2H2O = - F2 giải phóng O2 * Dùng dung dịch Br2 để H2SO4 + 2HI từ H2O nhận biết C2H4, SO2) * 8HI + H2SO4 = * 2F2 + 2H2O = * dung dịch axit HBr mạnh dung dịch axit HCl 4I2 + H2S + 4H2O 4HF + O2 * Lưu ý: HF chất khí tan nước tạo dung dịch HF (là axit yếu) Đặc biệt người ta dùng HF để vẽ tranh, khắc chữ kính HF làm tan thuỷ tinh 4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O *HBr bị oxi hoá * 2HI + 2FeCl3 = H2SO4, O2 2FeCl2 + I2 + 2HCl * 2HBr + H2SO4 = * Lưu ý: Br2 + SO2 + 2H2O Từ * 2HBr + O2 = HFHClHBrHI: tính axit dung dịch 2H2O + 2Br2 tăng, tính khử tăng ĐIỀU CHẾ Điện phân hỗn hợp *2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2 * KBrO3 + 6HI = (KF + 2HF) nóng chảy (ở 70oC) Bình điện phân có cực âm thép hay đồng, cực dương than chì * 2KMnO4 + 16HBr = 2MnBr2 + 5Br2 + 2KBr + 8H2O KBr + 3I2 + 3H2O * KClO3 + 6HBr = KCl + 3Br2 + 3H2O * 2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2 * 2KI + Cl2 = 2KCl + I2 3.HIĐRO CLORUA-AXIT CLOHIĐRIC Công thức phân tử Axit 4.MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA CLO TIÊU BIỂU Axit hipoclorơ Axit clorơ Axit cloric Axit pecloric HClO HClO2 HClO3 HClO4 tạo Công thức cấu Tính chất H – O – Cl H – O – Cl → O - Là axit yếu (yếu - Là axit yếu H2CO3); dễ bị phân tích - Là axit mạnh gần HNO3, HCl HClO = - Là chất oxi hoá mạnh HCl + [O] 3HClO = 2HCl + HClO3 - Là axit mạnh (mạnh HNO3, H2SO4) HClO3 + 5HCl = 3Cl2 + 3H2O Muối thường gặp (trong bóng tối) Nước Javen: điều chế từ: 3.Muối Bectôlê KClO3 (hayKaliclorat) Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O điều chế từ Cl2 dd kiềm nóng: Trong công nghiệp:điện phân dd NaCl không màng ngăn 3Cl2+6KOH =5 KCl+KClO3+3H2O Clorua vôi: điều chế từCl2 sữa vôi 300C Cl2+Ca(OH)2 = CaOCl2+H2O Hoặc điện phân dd KCl 25% 750C Phản ứng cần nhớ * KClO3 + 6HCl = 3Cl2+KCl+3H2O * 4KClO3 Lưu ý: * CaOCl2 + CO2 = CaCO3 + Cl2 * 2KClO3 to 3KClO4 + KCl t o MnO2 2KCl + 3O2 * 2CaOCl2+CO2+H2O = CaCl2+CaCO3+ 2HClO 5.NHẬN BIẾT axit HCl hay muối clorua Cl–: Dùng dung dịch AgNO3 as Ag+ + Cl– = AgCl ↓ (màu trắng) Và 2AgCl → 2Ag(xám đen) + Cl2 Phần BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Hỗn hợp khí sau tồn điều kiện ? A H2 O2 B N2 O2 C Cl2 O2 D SO2 O2 Câu 2: Kim loại mà tác dụng với HCl Cl2 không cho muối A Mg B Fe C Zn D Al Câu 3: Tính axit giảm dần dãy axit halogen hiđric sau A HF > HBr > HCl > HI B HI > HBr > HCl > HF C HCl > HBr > HI > HF D HF > HCl > HBr > HI Câu 4: Dãy gồm khí có khả làm nhạt màu nâu đỏ dung dịch brom A CO2, SO2, H2S B NO, SO2, N2, H2S C SO2, H2S D NO2, SO2, H2S Câu 5:Ở điều kiện thường, số đơn chất halogen tồn dạng lỏng A B C D Câu 6:Người ta điều chế HCl cách cho muối NaCl tác dụng với axit H2SO4 đặc nóng ( phương pháp sunfat), dùng cách để điều chế HBr HI A HBr HI axit mạnh HF B Brom Iot có tính oxi hoá yếu flo C HBr HI có tính khử mạnh D Tất lí A, B, C Câu 7: Trong phản ứng: Br2 + SO2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4, Brom đóng vai trò A Chất oxi hóa B Chất khử C Vừa chất oxi hóa, vừa chất khử D Không chất oxi hóa, không chất khử Câu 8: Dãy gồm chất tác dụng với dung dịch HCl A Fe2O3, NaOH, MnO2, Cu B Fe, KMnO4 ,CuO, Ba(OH)2 C Mg, CaCO3, H2SO4, Mg(OH)2 D Al, AgNO3, MgCO3, BaSO4 Câu 9: Trong phòng thí nghiệm, khí CO2 điều chế từ CaCO3 dung dịch HCl thường bị lẫn khí hiđro clorua nước Để thu CO2 gần tinh khiết, người ta dẫn hỗn hợp khí qua bình đựng dung dịch A NaOH, H2SO4 đặc B NaHCO3, H2SO4 đặc C Na2CO3, NaCl D H2SO4 đặc, Na2CO3  → HCl + HClO Câu 10:Trong phản ứng sau: Cl2 + H2O ¬   A Clo đóng vai trò chất oxi hóa 19.2 Xác định CTCT phân tử XYn cho biết kiểu lai hoá nguyên tố X, dạng hình học phân tử XYn Giải 19.1.Gọi PX, PY số proton X, Y; Nx, Ny số nơtron X, Y PX + nPY = 100 (1) Nx + nNy = 106 (2) PX + Nx + n(PY + Ny) = 206 ⟹ Ax + nAy = 206 (3) Do Y chiếm 84,9314 % nên X chiếm 15,0486% khối lượng,vậy ta có: Ax 15,0486 = A x + nA y 100 (4) ⟹ AX = 31⟹PX + NX = 31 Mà: 2PX – NX = 14 ⟹ PX = 15 NX = 16 ⟹ X photpho Thay PX, NX vào (1), (2) ta được: Py = + 16n n Lập bảng : n PY 21 18,8 17,67 17,25 17 Chọn PY = 17, n = 5, AY = 35 ⟹ Y Clo 19.2 PCl5: nguyên tử P lai hoá sp3d , dạng lưỡng tháp tam giác Cl Cl Cl P Cl Cl Bài 20: Hỗn hợp A gồm kim loại Mg Zn (B) dung dịch H2SO4 có nồng độ x mol/l Trường hợp 1: Cho 24,3g A vào lít B sinh 8,96 lít khí H2 Trường hợp 2: Cho 24,3g A vào lít B sinh 11,2 lít khí H2 20.1 Hãy chứng minh trường hợp hỗn hợp kim loại chưa tan hết, trường hợp axit dư 20.2 Tính nồng độ x mol/l dung dịch (B) % khối lượng kim loại (A) (cho biết khí H2 sinh đktc) Giải 20.1 Phương trình phản ứng cho (A) vào dung dịch (B): Zn + H2SO4  → ZnSO4 + H2↑ Mg + H2SO4  → MgSO4 + H2↑ Trường hợp 1: Cho 24,3g A vào lít B sinh 8,96 lít khí H2 (0,4 mol) Trường hợp 2: Cho 24,3g A vào lít B sinh 11,2 lít khí H2 (0,5 mol) Như hoà tan lượng A vào dung dịch B với n H SO (2) = 1,5n H SO (1) n H (2) = 1,5n H (1) = 0,6 (mol) Nhưng thực tế n H (2) 0,5 mol nên trường hợp 1, A dư, trường hợp axit dư 20.2 -Ở trường hợp 1: axit phản ứng hết nên nồng độ axit tính theo trường hợp n H SO pư = nH (1) = 0,6 (mol)  CM = 0,4 = 0,2 (mol/l) -Ở trường hợp 2: hỗn hợp A phản ứng hết nên % khối lượng kim loại (A)được tính theo trường hợp Gọi a, b số mol Mg Zn 24,3g hỗn hợp Ta có: nhỗn hợp A = n H = 0,5 (mol) 24a + 65b = 24,3 a = 0,2mol m Mg = 4,8g (%Mg = 19,75%) ⇒ ⇒  a + b = 0,5 b = 0,3mol m Zn = 19,5g (% Zn = 80,25%) Phần BÀI TẬP LUYỆN TẬP Bài 1: 1.1.Trong thiên nhiên brom tồn chủ yếu nước biển dạng NaBr Trong công nghiệp hóa học để điều chế Brom theo quy trình sau: cho lượng dung dịch H2SO4 vào lượng nước biển, tiếp tục sục khí Clo dung dịch thu được, thu sau dùng không khí lôi brom dung dịch Na2CO3 bão hòa Cuối cho dd H2SO4 vào dung dịch dã bão hòa nồng độ, thu brom vừa hóa lỏng Hãy viết phương trình phản ứng xảy xho biết vai trò H2SO4 1.2.Đốt cháy 8,4g Fe oxi thu 11,6g hỗn hợp rắn A gồm chất Hòa tan hoàn toàn A dung dịch H2SO4 đậm đặc dư thu V lít khí SO2 Tính V? Bài 2: Phát sửa lỗi phương trình sau (nếu có): a CaI2 + H2SO4 đặc  CaSO4 +2HI b 3FeCl2 + 2H2SO4 đặc  FeSO4 + 2FeCl3 + SO2 +2H2O c 2CrCl3 +3Cl2 +14KOH  K2Cr2O7 + 12KCl + 7H2O d.HF + NaOH  NaF +H2O e Cl2 +2KI dư  2KCl + I2 Bài 3: Nhận biết dung dịch sau phương pháp hóa học: a NaNO3 , NaCl, HCl HNO3,NaBr,NaI b NaCl, HCl, H2SO4,NaBr,NaI c BaCl2, KBr, HCl, KI, KOH d KI, HCl, NaCl, H2SO4 e HCl, HBr, NaCl, NaOH f NaF, CaCl2, KBr, Mgl2 g AlCl3, ZnCl2, NaCl, MgCl2 h.AlCl3; FeCl3 ,MgCl2, BaCl2 Bài 4: Cho 3,87 hỗn hợp gồm Mg Al tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 4,368 lít khí (đkc) a.Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp hỗn hợp b.Tính nồng độ mol chất có dung dịch sau phản ứng, biết thể tích dung dịch không đổi trình phản ứng c.Tính khối lượng NaCl (có 5% tạp chất) cần dùng để điều chế đủ lượng axít biết hiệu suất phản ứng điều chế 75% Bài 5: Một hỗn hợp gồm Cu Fe có tổng khối lượng 12 g cho vào 400ml dung dịch HCl 1M Sau phản ứng thu 6,4 g chất rắn, dung dịch A V lít khí (đkc) a.Tính % khối lượng kim loại b.Tính V c.Lấy 360 ml dung dịch NaOH 1M cho vào dung dịch A, tính khối lượng kết tủa thu Bài 6: Cho 2,02 g hỗn hợp Mg Zn vào cốc (1) đựng 200ml dung dịch HCl Sau phản ứng cô cạn dung dịch 4,86 g chất rắn Cho 2,02 g hỗn hợp vào cốc (2) đựng 400ml ung dịch HCl trên, sau phản ứng cô cạn dung dịch 5,57 g chất rắn a Tính thể tích khí thoát cốc (1) (đkc) b Tính nồng độ mol/l dung dịch HCl c Tính % khối lượng kim loại Bài 7: Cho 12 g hỗn hợp gồm sắt đồng tác dụng với dd HCl dư thu 2240 ml khí (đkc) a Xác định % khối lượng chất hỗn hợp b Nếu cho hỗn hợp tác dụng với khí Clo, tính % khối lượng muối thu c Tính khối lượng NaCl cần thiết để điều chế lượng clo trên, biết hiệu suất phản ứng điều chế 75% Bài 8: Hoà tan hoàn toàn 5,7 g hỗn hợp CaCO Fe 250 ml dd HCl 1M thu 2,464 ml khí (đkc) a Xác định % khối lượng chất hỗn hợp b b Tính CM chất dung dịch thu được, biết thể tích dung dịch không đổi trình phản ứng c Tính khối lượng H2 cần thiết để điều chế lượng HCl trên, biết hiệu suất phản ứng điều chế 75% Bài 9: Cho 14,2 g hỗn hợp A gồm kim loại đồng, nhôm sắt tác dụng với 1500 ml dung dịch axit HCl a M dư, sau phản ứng thu 8,96 lít khí (đkc) 3,2 g chất rắn a Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp A b Tìm a, biết thể tích dung dịch HCl dùng dư 30% so với lý thuyết c Cho b g hỗn hợp A tác dụng vừa đủ với Clo thu 13,419 g hỗn hợp muối khan Tìm a, biết hiệu suất phản ứng 90% Bài 10: Hòa tan 10,55g hỗn hợp Zn ZnO vào lương vừa đủ dung dịch HCl 10% thu 2,24lít khí H2(đkc) a Tính khối lượng chất hỗn hợp đầu b Tính nồng độ % muối dung dịch thu c Cho 6,33 g hỗn hợp tác dụng với Cl 2, tính khối lượng muối tạo thành, biết hiệu suất phản ứng 85% Bài 11: Hòa tan hoàn toàn 9g hỗn hợp Fe Mg vào dung dịch HCl thu 4,48lít khí (đkc) dung dịch A a Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp b Dẫn khí Clo dư vào dung dịch A, sau cô cạn dung dịch thu gam chất rắn c Dung dịch HCl có CM= 1M (d=0,98g/ml) dùng dư 30 % so với lý thuyết Tính khối lượng dung dịch HCl dùng Bài 12: CaOCl2 HCl (10) (1) NaCl FeCl2 (14) FeCl3 (11) (12) (9) FeCl3 (13) Cl2 (2) (15) NaClO (3) KClO3 (4) KCl (16) ** (17) (5) NaCl AgCl (6) Cl2 (7) Br2 (8) I2 Bài 13: Viết phương trình phản ứng → HClO → HCl → NaCl a Cl2 → Br2 → I2 → HCl → FeCl2 → Fe(OH)2 b NaCl → HCl → Cl2 → HClO → HCl ↓ AgCl → Ag ↓ CuCl2 → HCl c KCl → HCl → Cl2 → Br2 → I2 ↓ FeCl → AgCl → Ag Bài 14: Thêm 78 ml dung dịch bạc nitrat 10% (khối lượng riêng 1,09 g/ml) vào dung dịch có chứa 3,88 g hỗn hợp kali bromua natri iotua Lọc bỏ kết tủa Nước lọc phản ứng vừa đủ với 13,3 ml dung dịch axit clohiđric nồng độ 1,5 mol/l Hãy xác định phần trăm khối lượng chất hỗn hợp muối ban đầu tính thể tích hiđro clorua (đktc) cần dùng để tạo lượng axit clohiđric dùng Bài 15: 15.1 Cho sơ đồ phản ứng sau: KMnO4 + HCl khí A FeS + HCl khí B Na2SO3 + H2SO4 khí C NH4HCO3 + NaOH A + B + H2O ? A+D B+C ? C + D + H 2O khí D ? ? Viết phương trình phản ứng xảy theo sơ đồ cho 15.2 Hòa tan 2,14g muối clorua vào nước thu 200ml dung dịch X Cho ½ dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu 2,87g kết tủa a Xác định muối clorua dùng b Viết phản ứng thực sơ đồ chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện, có): khí R + đơn chất A X Y + NaOH Cl2 Z + KOH, đun sôi khí Q + đơn chất B KẾT LUẬN Với hệ thống câu hỏi trắc nghiệm tập tự luận nhóm Halogen, hy vọng chuyển tải nội dung sưu tầm xây dựng hệ thống tập nâng cao chương NHÓM HALOGEN để bồi dưỡng học sinh giỏi trung học phổ thông đề tài Tuy nhiên khuôn khổ đề tài tiểu luận, thời gian thực đề tài hạn chế, không khỏi có thiếu sót mong muốn Chúng mong góp ý xây dựng từ quý Thầy Cô giáo bạn Sinh viên thực Nguyễn Cao Duy Ân TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Hoá học vô ( Hoàng Nhâm) 2.Sách giáo khoa Hóa học lớp 10 3.Tài liệu giáo khoa chuyên Hóa học lớp 10 ( Nguyễn Duy Ái-Đào Hữu Vinh) Hóa học sơ cấp (Đào Hữu Vinh) Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học lớp 10 ( Cao Cự Giác) Bài tập Hóa học lớp 10 ( Lê Thanh Xuân) Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học lớp 10 ( Đặng Xuân Trừng) Phương pháp giải tập hóa phi kim ( Phạm Đức Bình) Tuyển tập đề thi Olympic 30 tháng môn Hóa học lớp 10 10 Tuyển tập giảng hóa vô (Cao Cự Giác) 11 Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học lớp 10 ( Cao Thị Thiên An) 12 Một số vấn đề chọn lọc Hóa học ( Nguyễn Duy Ái-Nguyễn Tinh Dung- Trần Thành Huế- Trần Quốc Sơn- Nguyễn Văn Tòng) 13 Tuyển tập câu hỏi trắc nghiệm hóa học trung học phổ thong ( Đặng Thị Oanh- Đặng Xuân Thư- Phạm Đình Hiển- Cao Văn Giang- Phạm Tuấn Hùng- Phạm Ngọc Bằng) 14 Trang web : http://tailieu.vn 15 Trang web : http://dethi.violet.vn CƠ SỞ LÍ THUYẾT: I NHẬN XÉT CHUNG: - Nhóm VIIA bảng tuần hoàn gồm nguyên tố flo (F), clo(Cl), brom (Br), iot (I) atatin (At) gọi chung halogen Một số đặc điểm nguyên tử halogen trình bày bảng sau: Nguyên Số Bán Cấu hình tố thứ tự kính electron F 0,64 Cl 17 Br Năng lượng ion hóa I, eV I1 I2 I3 I4 [He]2s22p5 17,418 34,98 62,64 87,14 3,58 3,98 0,99 [Ne]3s23p5 13,01 23,80 39,90 53,5 3,81 3,16 35 1,14 [Ar]3d104s24p5 11,84 21,6 35,9 47,3 3,56 2,96 I 53 1,33 [Kr]4d105s25p5 10,454 19,09 33 _ 3,29 2,66 At 85 1,4 [Xe]5d106s26p5 9,5 20,1 29,3 _ _ 2,2 Một số đặc điểm nguyên tử halogen - Lớp electron nguyên tử halogen có electron (ns 2np5) [n: số lớp electron] - Ở trạng thái bản, halogen có electron độc thân, liên kết hình thành hợp chất , nguyên tố halogen thể số oxi hóa -1 +1 - Bắt đầu từ Cl trở đi, có obitan trống kích thích tạo 3, electron độc thân, hợp chất với oxi, nguyên tố Cl, Br, I có khả có số oxi hoá +1, +3, +5 +7 Chú ý: Flo khả phân lớp d trống Mặt khác Flo nguyên tố có độ âm điện lớn nên hợp chất, Flo có số oxi hoá -1 - Đơn chất halogen có dạng phân tử: F2, Cl2, Br2, I2, nguyên tử liên kết với liên kết cộng hoá trị - Độ mạnh halogen: F2 > Cl2 > Br2 > I2, halogen mạnh đẩy halogen yếu khỏi dung dịch (Nhưng không dùng F để đẩy halogen yếu F có tác dụng phân huỷ nước) - Halogen có khuynh hướng thu electron tạo ion âm: X + 1e = X – nên tính chất hóa học đặc trưng tính oxi hóa - Muối halogenua hầu hết tan nước, AgCl ↓ (màu trắng), AgBr ↓ (màu vàng nhạt), AgI ↓ (màu vàng), AgF tan Kết luận : Halogen phi kim điển hình, chất oxi hoá mạnh khả oxi hoá giảm dần từ flo đến iot, phù hợp với giảm độ âm điện ∗ Atatin nguyên tố thiên nhiên nên chưa nghiên cứu nhiều tính chất II ĐƠN CHẤT: Nguyên tố T0nc T0s Năng Độ dài Nhiệt Thế điện lượng liên liên kết hiđrat hóa cực chuẩn kết X-X X-X (A0) X- E0 (V) (kJ/mol) ∆Hhi (kJ/mol) F -219,6 -187,9 159 1,42 -506 2,87 Cl -101,9 -34,1 242 1,99 -376 1,36 Br -7,3 58,2 192 2,28 -343 1,07 I 113,6 184,5 150 2,67 -297 0,54 At _ _ 117 _ _ _ Một số tính chất halogen - Ở ba trạng thái rắn, lỏng khí, halogen gồm phân tử hai nguyên tử X2 có cấu hình electron chung là: (σ s ) (σ s∗ ) (σ z ) (π x ) (π y ) (π x∗ ) (π ∗y ) nghĩa hai nguyên tử halogen liên kết với liên kết σ, nhiên phân tử Cl2, Br2 I2, liên kết σ có phần liên kết π - Trong halogen rắn lỏng, phân tử X liên kết với lực Van de Van - Ở điều kiện thường, flo clo chất khí, brom chất lỏng, iot attain chất rắn - Khí flo màu lục nhạt, clo có màu vàng lục, brom lỏng có màu đỏ nâu, iot rắn có màu đen tím atatin có dạng kim loại Trừ atatin, tất halogen có mùi sốc khó chịu độc - Lực tương tác phân tử X2 phân tử H2O lực Van de Van Các halogen tan nhiều dung môi hữu Tính chất hóa học điển hình halogen oxi hóa mạnh TÍNH CHẤT VẬT LÝ F2 (M = 38đvC) Là chất khí điều kiện thường, màu lục nhạt, mùi xốc Cl2 (M = 35,5đvC) Là chất khí điều kiện thường, màu vàng lục, mùi xốc Br2 (M = 160đvC) I2 (M = 254 đvC) Là chất lỏng màu đỏ nâu, mùi ngạt khó chịu (độc) Là tinh thể màu đen tím, thăng hoa cho màu tím,độc - Là chất oxi hoá cực mạnh, oxi hoá vàng, bạch kim - Tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt) * F2 + H2 → 2HF * H2 + Cl2 → 2HCl - F2 giải phóng O2 từ H2O t * 2P + 3Cl2  → 2PCl3 TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 4HF + O2 * Lưu ý: HF chất khí tan nước tạo dung dịch HF (là axit yếu) Đặc biệt người ta dùng HF để vẽ tranh, khắc chữ kính HF làm tan thuỷ tinh 4HF + SiO2 → SiF4 + 2H2O 0 t * 2P + 5Cl2  → 2PCl5 - Tác dụng với nước tạo nước clo có màu vàng lục, có tính oxi hóa mạnh, dùng để tẩy trắng khử trùng  Cl2 + H 2O ƒ HCl + HClO   2HClO → 2HCl + O 2Cl2+2H2O → 4HCl+O2 - Tác dụng với bazơ kiềm: * Cl2 + 2KOH(l) → KCl + KClO + H2O * 3Cl2 + 6KOH 80 −100 C  → 5KCl + KClO3 + 3H2O * Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O - Tác dụng với chất khử: * Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3 * Cl2 + SO2 + 2H2O → - Tương tự Br2 yếu * I2 + H2  2HI( cần t0cao) * 2Na + Cl2 → 2NaCl - Tác dụng hầu hết với t0 * Zn + Cl2  → ZnCl2 phi kim trừ oxi nitơ t0 * 2Fe + 3Cl2  → - F2 bốc cháy với H2 2FeCl3 bóng tối( - Tác dụng với phi kim: -2520C) * 2F2 + 2H2O → - Tương tự Cl2 yếu * I2 + 2KOH → KI + KIO + H2O - Lưu ý: * Dùng dung dịch Br2 để nhận biết C2H4, SO2) - HI có tính khử mạnh * I2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HI * 8HI + H2SO4 → * Dung dịch axit HBr mạnh dung dịch axit HCl 4I2 + H2S + 4H2O *HBr bị oxi hoá H2SO4, O2 2FeCl2 + I2 + 2HCl * 2HBr + H2SO4 → Từ HFHClHBrHI: tính axit dung dịch tăng, tính khử tăng Br2 + SO2 + 2H2O * 2HBr + O2 → 2H2O + 2Br2 * 2HI + 2FeCl3 → * Lưu ý: ĐIỀU CHẾ Điện phân hỗn hợp (KF + 2HF) nóng chảy (ở 70oC) Bình điện phân có cực âm thép hay đồng, cực dương than chì * 2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2 * KBrO3 + 6HI → KBr + 3I2 + 3H2O * 2KMnO4 + 16HBr → 2MnBr2 + 5Br2 + 2KBr + 8H2O * 2FeCl3 + 2HI → * KClO3 + 6HBr → * 2KI + Cl2 → 2KCl + I2 KCl + 3Br2 + 3H2O 2FeCl2 + 2HCl + I2 [...]... 0, 04 2 ) - 0, 004(0, 04)2 =2,6.10-5mol.l-1phút-1 2 Bài 8: 8.1 Có 3 lọ đựng hỗn hợp bột Fe + FeO, Fe + Fe2O3; FeO + Fe2O3 Bằng phương pháp hoá học nhận biết các chất rắn trên 8.2 Có 3 lọ đựng hỗn hợp dạng bột (Al + Al2O3); (Fe + Fe2O3) và (FeO + Fe2O3) Bằng phương pháp hoá học nhận biết chúng Giải 8.1 Cho HCl dư vào mỗi nhóm, nhóm tan hoàn toàn và có khí thoát ra là nhóm (Fe + Fe2O3), (Fe + FeO), nhóm... Điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn hai điện cực sẽ thu được sản phẩm là A Na và Cl2 B Na, Cl2, H2 và O2 C Nước Giaven và H2 D NaOH, Cl2 và H2 Câu 15: Dựa vào phương trình hóa học : 2HI + 2FeCl3 → 2FeCl2 + I2 + 2HCl có thể kết luận được A HI là axit mạnh hơn HCl B HI là chất khử C HI là chất khử, FeCl3 là chất oxi hóa D Cả A, B và C Câu 16: Chọn câu đúng Trong phản ứng xảy ra giữa MnO2 và HCl... hoá Xác định ba kim loại X, Y, Z Giải Phương trình phản ứng : X + 2HCl  → XCl2 + H2 x (1) x Y + 2HCl  → Ycl2 + H2 y (2) y Z + 2HCl  → ZCl2 + H2 z z Số mol H2 : n H = 2 0,784 = 0,035 (mol) 22,4 Gọi x, y, z là số mol của X, Y, Z (3) Theo đề ta có : Từ (I) ⟹ Y = X Y Z = = (I) 3 5 7 và x y z = = (II) 4 2 1 5 7 1 1 X, Z = X ; Từ (II) ⟹ y = x, z = x 3 3 2 4 Theo phương trình (1), (2), (3) ⟹Số mol H2... kim loại cần tìm là M, hoá trị n Ta có: n H = 2 336 = 0,015( mol) 22400 Khối lượng kim loại tan = 50 × 1,68 = 0,84 g 100 2M + 2nHCl → 2MCln + H2 ↑ Theo phương trình cứ n mol H2 thoát ra thì có 2M g kim loại tan Theo đầu bài: 0,015 mol H2 0,84g → Ta có phương trình: 0,015 × 2M = 0,84n → n = 28n → Chỉ có nghiệm khi n = 2 và M = 56 là phù hợp Vậy kim loại là Fe Câu 36: A Sơ đồ phản ứng : NaBr : a Br2... 6,9 ; 2,7 ; 1,5 g/dm3 13.1.Tính khối lượng phân tử của nhôm clorua khan ở mỗi nhiệt độ nêu trên (hằng số khí R= 0,082) 13.2.phân tử và công thức cấu tạo của hơi nhôm clorua ở 200oC, 800oC 13.3.Nêu phương pháp điều chế nhôm clorua khan rắn trong phòng thí nghiệm Cần chú ý tính chất nào của AlCl3 khi thực hiện phản ứng điều chế? Giải 13.1.Thể tích 1 mol khí (n=1) ở các nhiệt độ 200, 600, 800oC V473K... và là môi trường D HCl đã nhận electron từ MnO2 Câu 17: Cấu hình electron của ion Cl– là A 1s22s22p63s23p4 B 1s22s22p63s23p5 C 1s22s22p63s23p6 D 1s22s22p63s23p64s1 Câu 18: Khi hình thành liên kết hoá học trong phân tử hiđroclorua, xảy ra sự xen phủ giữa A hai obitan p B obitan s và obitan p C hai obitan s D obitan p và obitan lai hóa Câu 18: Hoà tan hết 7,06 g hỗn hợp A gồm ba kim loại Mg, Al và Fe... = 1,5x2 + y2 = 0,6 2 ⇒ 1,5(x1 + x2) + y1 + y2 = 0,95 ⇒ 1,5x + y = 0,95 Giải (I) và (II) ta có : x = 0,3 mol ; y = 0,5 mol Vậy: mAl = 27 0,3 = 8,1g ⇒ %Al = 8,1.100 = 19,95% 40,6 (II) Phần 3 BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Thả một viên bi sắt nặng 5,6 gam vào 200 ml dung dịch HCl chưa biết nồng độ Sau khi đường kính viên bi chỉ còn lại ½ thì thấy khí ngừng thoát ra 1.1.tính nồng độ mol của dung dịch HCl 1.2.Cần... (Fe + FeO), nhóm 3 không có khí thoát ra - Cho NaOH vào dung dịch thu được từ 2 nhóm có khí thoát ra Chỉ thấy kết tủa trắng xanh nhận ra nhóm (Fe + FeO ) Có kết tủa nâu đỏ lẫn trắng xanh là (Fe + Fe2O3) Phương trình phản ứng: Fe + 2HCl  → FeCl2 + H2 Fe2O3 +6 HCl  → 2FeCl3 + 3H2O FeO +2 HCl  → FeCl2 + H2O FeCl2 + 2NaOH  → Fe(OH)2 + 2NaCl FeCl3+ 3NaOH  → Fe(OH)3 + 3NaCl 8.2 Cho NaOH dư lọ đựng... hợp dạng bột đã đánh số - Lọ tan hoàn toàn và có 1 lượng khí thoát ra là (Al + Al 2O3) - 2 lọ còn lại không tan, cho HCl dư vào (Fe + Fe2O3), (FeO + Fe2O3) đều tan, riêng (Fe + Fe2O3) có khí thoát ra Phương trình phản ứng: 2Al + 2NaOH+2H2O  → 2NaAlO2 + 3H2 Al2O3+ 2NaOH  → 2NaAlO2 + H2O Fe + 2HCl  → FeCl2 + H2 Fe2O3 +6 HCl  → 2FeCl3 + 3H2O FeO +2 HCl  → FeCl2 + H2O Bài 9: Có một hỗn hợp gồm... IF3 Trả lời các câu hỏi sau : 12.1.Viết công thức chấm electron Lewis của các chất trên 12.2.Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử hãy cho biết trạng th ái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử 12.3.Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực Giải thích kết quả đã chọn Giải F S F F F N F F F I F F Lai hóa sp2 Lai hóa sp3 Lai hóa sp3d Tam giác phẳng Chóp đáy tam