hệ thống lý thuyết halogen

CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHĨM HALOGEN Chun đề: Hệ thống tập lí thuyết nhóm halogen I.1 Đơn chất halogen I.1.1 Cấu tạo, tính chất vật lí Câu 1: Hãy so sánh đại lượng: Ái lực electron, lượng liên kết, lượng hiđrat hóa, tiêu chuẩn Clo Flo từ giải thích: a) Tại khả phản ứng Flo lại lớn Clo? b) Tại dung dịch nước Flo có tính oxi hóa mạnh Clo Hướng dẫn: So sánh: F2 Cl2 Năng lượng liên kết X2 (Kcal/mol) 37 59 Ái lực electron X + e → X (Kcal/nguyên tử g) 79 83 Năng lượng hiđrat hóa X- (Kcal/mol) 121 90 Thế tiêu chuẩn E X2/2X (Von) 2.87 1,36 Ta thấy lượng liên kết lực electron Flo bé Clo; lượng hidrat lớn tiêu chuẩn Flo lớn Clo a) Mặc dù có lực electron thấp (có tính oxi hóa hơn) lượng liên kết phâ tử Flo thấp khả phản ứng Flo cao Clo b) Quá trình chuyển X2 → 2X- dung dịch phụ thuộc vào yếu tố sau: - Năng lượng phân li phân tử thành nguyên tử(năng lượng liên kết) - Ái lực electron để biến nguyên tử thành X- - Năng lượng hiđrat hóa anion X- Với Flo, lượng phân li phân tử thành nguyên tử lực electron bé Clo, lượng hiđrat hóa Ion F- lại lớn nhiều so với ion Cl- , dung dịch nước, Flo có tính oxi hóa mạnh Clo *Nhận xét: Đối với dùng để củng cố lại phần kiến thức lực electron, lượng lien kết, lượng hiđrat hóa dạy xong phần lý thuyết trừu tượng Câu 2: Tại Flo xuất mức oxi hóa dương hợp chất hóa học? Tại với Clo, Brom, Iot mức oxi hóa chẵn mức đặc trưng? Hướng dẫn: Trong nguyên tử Halogen có electron khơng ghép đơi, nên trừ Flo, chúng có khả tạo mức oxi hóa +1 chúng liên kết với ngun tố khác có độ âm điện lớn (ví dụ với Oxi) Nguyên tử Clo (hoặc Brom, Iot) có obitan chưa lấp đầy, xảy q trình kích thích electron sau: s p d s p d s p d s p d Kết tạo 3, 5, electron không ghép đôi ứng với trạng thái hóa trị 3, 5, halogen Q trình kích thích xảy ảnh hưởng ngun tử có độ điện âm mạnh CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN Lớp ngồi ngun tử Flo khơng có obitan d, muốn tạo trạng thái hóa trị lớn Flo, phải kích thích electron từ obitan 2p sang lớp thứ 3, khơng có ngun tố có độ điện âm lớn Flo để cung cấp lượng đủ thực q trình kích thích trên, với Flo khơng thể xuất mức oxi hóa dương có hóa trị Ngồi cần ý nguyên tử, chẳng hạn có electron khơng cặp đơi tham gia hình thành liên kết, ngun tử lại electron khơng cặp đơi, điều gây khả phản ứng mạnh phân tử tạo ra, nên chúng hợp chất bền Chẳng hạn ClO2 hợp chất có số lẻ electron O Cl O Là hợp chất chưa bão hòa hóa trị, có khuynh hướng kết hợp nhường electron: ClO2 + e → ClO2ClO - e → ClO 2+ chủ yếu khuynh hướng thứ (Ái lực Electron ClO 3,43 eV); ClO2 khơng bền, dễ phân huỷ nổ, có tính oxi hóa mạnh * Nhận xét: Câu hỏi giúp học sinh hiểu rõ chất phân lớp d, phân bố electron nguyên tử, electron trạng thái kích thích từ hiểu chất số oxihóa số oxihóa đặc trưng nguyên tố halogen Giáo viên dùng tập để dạy mở đầu đơn chất halogen Câu ( Trích đề thi HSG Sở GDĐT Hà Tĩnh 2012) Năng lượng liên kết X-X (Kcal/mol) halogen có giá trị sau: F2 Cl2 Br2 I2 (Kcal/mol) 38 46 35 Hãy giải thích Tại từ F2 đến Cl2 lượng liên kết tăng, Cl2 đến I2 lượng liên kết giảm? Hướng dẫn: Phương pháp Obitan phân tử mơ tả cấu hình electron phân tử halogen sau: (σ ) (σ ) (σ ) (π ) (π ) (π ) (π * 2 S S 2 Z y x ) * * x y Nghĩa hai nguyên tử halogen liên kết với liên kết σ (σ z) Ngoài liên kết σ, phân tử Cl 2, π Br2, I2 có phần liên kết tạo xen phủ obitan d Trong phân tử Flo, liên kết hình thành loạt electron hóa trị, khơng có khả hình thành liên kết π π khơng có obitan d Liên kết hình thành liên kết "cho nhận" tạo cặp electron tự nguyên tử obitan d bỏ trống nguyên tử khác; mơ tả theo sơ đồ sau: 3s 3d 3p 3d 3p Sự hình thành liên kết π π 3s làm cho phân tử halogen bền rõ rệt Flo khơng có khả tạo liên kết nên phân tử Flo có lượng liên kết bé so với Clo Từ Clo đến Iot bán kính nguyên tử tăng, độ dài liên kết tăng: F2 Cl2 Br2 I2 DX –X (Ǻ) 1,42 2,00 2,29 2,17 nên lượng liên kết giảm CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN *Nhận xét: Câu hỏi giúp học sinh hiểu rõ chất liên kết nguyên tử phân tử halogen Đặc π biệt khả tạo liên kết tạo xen phủ obitan d Câu 4( Trích đề thi HSG 10 Sở GDĐT Hà Tĩnh 2015) Cho bảng giá trị số đại lượng đơn chất halogen sau: Đơn chất F2 Cl2 Br2 I2 Nhiệt độ sôi (oC) - 187,9 - 34,1 58,2 184,5 Năng lượng liên kết X – X (kJ/mol) 159 242 192 150 Độ dài liên kết X – X (Ao) 1,42 1,99 2,28 2,67 Nhận xét giải thích biến đổi: nhiệt độ sói, lượng liên kết độ dài liên kết cho Hướng dẫn: Từ bảng ta nhận thấy giá trị sau: nhiệt độ sói, độ dài liên kết tăng dần từ F2 đến I2 Năng lượng liên kết từ F2 đến Cl2 tăng lên sau giảm dần từ Cl2 đến I2 Giải thích: - Từ F2 đến I2 khối lượng phân tử tăng nên nhiệt độ sơi tăng Độ dài liên kết tăng từ F2 đến I2 bán kính nguyên tử tăng từ F đến I Năng lượng liên kết F2 bé Cl2 phân tử Cl2 ngồi liên kết tạo xen phủ hai obitan p cñ xen phủ obitan d obitan p mà phân tử F2 khóng cđ xen phủ obitan d *Nhận xét:Câu hỏi nhằm củng cố độ phân cực liên kết, bán kính nguyên tử, ảnh hưởng đại lượng đến nhiệt độ sôi đơn chất halogen Câu 5: a) Tại halogen không tan nước tan benzen? b) Tại Iot tan nước lại tan dung dịch kali iođua? Hướng dẫn: a) Các chất có xu hướng tan nhiều chất lỏng giống với chúng Các halogen chất khơng cực nên tan dung mơi có cực (ví dụ: H2O) tan nhiều dung mơi không cực b) Trường hợp Iot tan nhiều dung dịch KI tạo Ion I3- theo phản ứng: I2 + I- → I3*Nhận xét:Câu hỏi nhằm để củng cố ảnh hưởng độ phân cực đến tính tan halogen Cung cấp cho học sinh hiểu chất q trình hòa tan chất dung môi khả đặc biệt iốt II.1.2 Tính chất hóa học Câu 1: Bằng phản ứng với hidro chứng minh tính oxi hóa halogen giảm dần từ Flo đến Iot Hướng dẫn: Dựa vào điều kiện phản ứng nhiệt tạo thành phản ứng cho H phản ứng với halogen để chứng minh ∆Η F2 + H2 → 2HF = -288,6 KJ/mol Nổ mạnh nhiệt độ thấp -2520C bóng tối ∆Η Cl2 + H2 → 2HCl = -92,3 KJ/mol Nổ chiếu sáng đun nóng ∆Η Br2 + H2 → 2HBr = -35,98 KJ/mol Nhiệt độ cao, không nổ ∆Η I2 + H2O ⇌ 2HI = 25,9 KJ/mol Nhiệt độ cao hơn, chiều, không nổ CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN *Nhận xét: Bài dùng để củng cố tính oxihóa đơn chất halogen Giúp học sinh hiểu mức độ tính oxihóa dựa vào loại phản ứng đơn chất halogen Hướng dẫn học sinh lấy thêm phản ứng halogen với nước, với muối hlogen khác Câu :Trình bày phản ứng cho halogen tác dụng với nước b) Flo có khả oxi hóa nước giải phóng oxi, halogen khác có tính chất khơng? Giải thích Hướng dẫn: a) Các halogen tác dụng với H2O theo phương trình phản ứng sau: 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO K= 4,2.104 Br2 + H2O ⇌ HBr + HBrO K= 7,2.10-4 I2 + H2O ⇌ HI + HIO K= 2,1.10-13 Khả phản ứng từ Flo đến Iot giảm b) So sánh oxi hóa-khử chuẩn để xác định: O2 + 4H+ (10-7 ion-g/l) + 4e = 2H2O E0=+0,81V F2 + 2e →2FE0= +2,86 V Cl2 + 2e → 2Cl E0= +1,36V Br2 + 2e → 2BrE0= +1,07V I2 + 2e → 2I E0= +0,53V Chẳng hạn với trường hợp Flo: 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 ∆ E0=2,06V Như Flo phản ứng mạnh với nước Với Clo Brom thực tế đòi hỏi lượng hoạt hóa cao; với Iot khơng có khả *Nhận xét: Bài dùng để củng cố tính oxihóa đơn chất halogen Giúp học sinh hiểu mức độ tính oxihóa dựa vào loại phản ứng đơn chất halogen nhấn mạnh lại tính oxihóa mạnh đơn chất Flo Câu 3:Tại cho halogen tác dụng với kim loại lại tạo hợp chất ứng với số oxi hóa tối đa kim loại đó? Lấy ví dụ để minh họa b) Tại Flo chất oxi hóa mạnh Cu, Fe, Ni, Mg khơng bị Flo ăn mòn? Hướng dẫn: a) Với kim loại có nhiều mức oxi hóa hợp chất ứng với mức oxi hóa thấp có tính khử, halogen lại chất oxi hóa mạnh b) Khi chất rắn tương tác với chất khí, khả phản ứng phụ thuộc vào cấu trúc chất rắn tạo Sản phẩm phản ứng Flo với kim loại tạo bám vào bề mặt chất rắn tương tác ngăn cản phản ứng tiếp diễn *Nhận xét:Bài lần khẳng định tính oxihóa mạnh đơn chất halogen Đồng thời cung cấp cho học sinh khả tương tác Flo với số kim loại tạo lớp rắn ngăn cách khong cho phản ứng tiếp tục xẩy ra, số kim loại khơng bị Flo ăn mòn Flo hoạt động mạnh Câu 4: Viết phương trình phản ứng cho dung dịch nước Clo tác dụng với dung dịch NaOH, dung dịch KI, dung dịch Natri Thiosunfat Hướng dẫn: Clo tác dụng với KI tạo I2 cho dung dịch màu nâu, sau Clo dư tác dụng với I2 tạo IO3- làm cho dung dịch màu Cl2 + 2KI → I2 + 2KCl 5Cl2 + I2 + 6H2O → 2HIO3 + 10HCl Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O 4Cl2 bão hòa + Na2S2O3 + 5H2O → Na2SO4 + H2SO4 + HCl (Tương tự với Brom) CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN *Nhận xét: Bài dùng để củng cố tính chất hóa học clo Khẳng định lại clo có tính oxihóa mạnh, mạnh Br2, I2 Câu 5: a) Cho Halogen Cl2 , Br2 , I2 tác dụng với nước, với dung dịch KOH có phương trình phản ứng xảy b)Khi cho Cl2 tác dụng với dung dịch KOH lỗng sau đun nóng dung dịch từ từ lên 7000C người ta thu chất gì? Viết phương trình phản ứng Hướng dẫn a) Các Halogen tác dụng với H2O (xem câu trên) Khi cho Halogen tác dụng với dung dịch kiềm, phản ứng tạo Hipohalogenit (XO-), môi trường kiềm Hipohalogenit bị phân hủy theo phản ứng: 3XO- ⇌ 2X- + XO3(X = Cl, Br, I) Sự phân hủy phụ thuộc vào chất Halogen nhiệt độ ClO-: phân hủy chậm nhiệt độ thường, nhanh đun nóng BrO-: phân hủy chậm nhiệt độ thấp, nhanh nhiệt độ thường IO-: phân hủy tất nhiệt độ Như trình phân hủy tăng nhiệt độ tăng; từ Clo đến Iot q trình phân hủy tăng Do đó, cho Halogen tác dụng với dung dịch kiềm, phản ứng xảy theo phương trình: Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O 3Cl2 + 6KOH 700C 5KCl + KClO3 + 3H2O 3Br2 + 6KOH KBr + KBrO3 + 3H2O t0 thường thường 3I2 + 6KOH → 5KI t0+KIO + 3H2O b) Khi cho Cl2 tác dụng với dung dịch KOH loãng nhiệt độ thường tạo KClO, đun nóng lên 70 oC, KClO phân hủy thành KClO3 KCl, đến 1000C hỗn hợp muối rắn gồm KClO KCl, đến 4000C KClO3 phân hủy tạo KClO4 KCl, đun nóng cao KClO4 phân hủy thành KCl O2 *Nhận xét: Bài dùng để củng cố tính chất hóa học clo, brom, iốt Khẳng định lại halogen có tính oxihóa mạnh Đồng thời cho học sinh thấy sản phẩm khác điều kiện phản ứng khác Câu : Dung dịch A gồm hai muối: Na2SO3 Na2S2O3 Lấy V ml dung dịch A trộn với lượng dư khí Cl2 cho sản phẩm thu tác dụng với BaCl2 dư thu kết tủa Lấy V ml dung dịch nhỏ vài giọt hồ tinh bột đem chuẩn độ iot đến dung dịch bắt đầu xuất màu xanh tím Cho V ml dung dịch A tác dụng với dung dịch HCl dư thu kết tủa Viết phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn: Phản ứng: Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O → 2NaHSO4 + 8HCl Na2SO3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + 2HCl NaHSO4 + BaCl2 → NaCl + HCl + BaSO4 Na2SO4 + BaCl2 → NaCl + BaSO4 I2 + 2Na2S2O3 → Na2S2O6 + 2NaI Na2S2O3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + S + H2O *Nhận xét: Bài dùng để cố tính chất hóa học clo, iốt Cũng cố cho học sinh kỹ quan sát tiến hành thí nghiệm I.3 Phản ứng điều chế Câu 1: (Trích đề thi HSG Sở GDĐT Hà Tĩnh 2016) CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN Từ muối ăn điều chế dung dịch có tính tẩy màu, từ quặng florit điều chế chất ăn mòn thủy tinh, từ I2 điều chế chất pha vào muối ăn để tránh bệnh bướu cổ cho người dùng, từ O điều chế chất diệt trùng Em viết phương trình phản ứng điều chế chất nói trên, biết chất viết phương trình phản ứng Hướng dẫn: * NaCl + H2O NaClO + H2 điện phân * CaF2 rắn + H2SO4 đặc * I2 + 2K * 3O2 CaHSO4 + HF 2KI UV 2O3 *Nhận xét:Câu hỏi vừa kiểm tra tính chất, phương pháp điều chế, vừa lồng ghép mảng liên hệ thực tiễn cho học sinh Câu 2: a) Bằng cách thu Flo từ HF? b) Tại điều chế Flo phương pháp điện phân dung dịch nước có chứa ion Florua? c) Flo chất oxi hóa mạnh điều chế Flo phương pháp điện phân thùng điện phân cực âm lại làm đồng thép? Hướng dẫn: a) Điện phân hỗn hợp lỏng gồm KF HF thu H2, F2 b) Vì điện cực Flo lớn, Flo tác dụng với nước mạnh nên điều chế Flo phương pháp điện phân dung dịch nước có chứa Ion Florua, mà phải điện phân hỗn hợp nóng chảy gồm KF HF c) Khi chất rắn tương tác với chất khí, khả phản ứng phụ thuộc vào cấu trúc chất rắn tạo Sản phẩm phản ứng Flo với đồng thép tạo bám vào bề mặt chất rắn nên ngăn cản phản ứng tiếp diễn *Nhận xét:Câu hỏi giúp học sinh cố kiến thức phương pháp điều chế flo,học sinh hiểu so sánh với halogen khác, đồng thời giúp học sinh nhớ lại flo không phá hủy kim loại Cu Câu 3: Khi điều chế clo phòng thí nghiệm phản ứng dung dịch HCl đặc MnO đun nóng Khí clo thường lẫn nước HCl Đề xuất phương pháp làm tinh khiết Cl2 giải thích cách làm Dẫn khí Cl2 lẫn H2O HCl qua dung dịch NaCl bão hòa dẫn qua dung dịch H2SO4 đặc Dung dịch NaCl bão hòa để hấp thụ HCl HCl tan tốt nước, hòa tan NaCl vào để giảm độ tan Cl nước có cân bằng: Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO NaCl → Na+ + Cl- Thêm Cl- cân chuyển dịch theo chiều nghịch để giảm độ tan Cl2 *Nhận xét: Câu hỏi dùng để cố kiến thức điều chế clo phòng thí nghiệm, giúp học sinh có kỹ thu khí clo làm tạp chất có sản phẩm, đồng thời giúp học sinh hiểu vai trò chất trng sơ đồ điều chế Câu 4: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế Clo phương pháp cho KMnO4 tác dụng với HCl a) Tại dùng phương pháp để điều chế Flo ? b) Có thể điều chế Brom Iot phương pháp khơng? c) Có thể thay KMnO4 MnO2 Hoặc K2Cr2O7 không? Hướng dẫn: So sánh điện cực chuẩn: a) Flo có tính oxi hóa mạnh KMnO4 b) KMnO4 có tính oxi hóa mạnh Br2 I2 nên oxi hóa Br2 I2 tạo BrO3- IO3- CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN c) Có thể thay KMnO4 MnO2 K2Cr2O7 phải dùng HCl đặc phải đun nóng dùng điện cực tương đương (E0Cl2/2Cl-=1,36V; E0Cr2O72-/Cr3+ môi trường axit 1,36V) *Nhận xét:Câu hỏi giúp học sinh cố kiến thức phương pháp điều chế clo, hiểu rõ chất tính oxihóa mạnh Flo Ơn tập lại phần điện cực chuẩn, trước dạy phần giáo viên nên có chuyên đề E0 cung cấp cho học sinh giá trị E0 II.2 Hợp chất halogen II.2.1 Hợp chất với hiđro, halogenua Câu 1: Độ bền nhiệt từ HF đến HI thay đổi nào? Có phù hợp với thay đổi nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi không? Hướng dẫn: Độ dài liên kết HX, lượng liên kết độ bền nhiệt dãy từ HF đến HI có giá trị sau: HF HCl HBr HI Độ dài liên kết HX (Ǻ) 1,02 1,28 1,41 1,60 Năng lượng liên kết HX (Kcal/mol) 135 103 87 71 Phân hủy 1000 C (%) Không 0,014 0,5 33 Trong dãy đó, độ bền nhiệt giảm độ dài liên kết tăng lượng liên kết giảm Độ bền nhiệt phụ thuộc vào lượng liên kết phân tử, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi lại phụ thuộc vào lượng tương tác phân tử *Nhận xét: Bài dùng để củng cố độ dài, độ bền liên kết, nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy HX Và ảnh hưởng yếu tố đến nhiệt độ sơi Câu 2: a) Tính axit dãy từ HF đến HI thay đổi nào? Giải thích ngun nhân? b) Vai trò HI phản ứng sau có giống khơng? 2FeCl +2HI → 2FeCl2 + I2 +2HCl (1) Zn+2HI → ZnI2 + H2 # (2) Hướng dẫn: a) Độ điện li α dung dịch axit halogen hiđric HX 0,1N HF HCl HBr HI (%) 92,6 93,5 95 độ mạnh axit tăng từ HF đến HI độ dài liên kết tăng (xem số 23) Axit Flohidric axit yếu b) Vai trò HI hai phản ứng khác nhau: Ở (1) Khử, (2) oxi hóa *Nhận xét: Bài tập dùng để củng cố tính axít HX, giúp học sinh hiểu chất liên kết ảnh hưởng đến khả phân li H+ Câu 3: a) Tại axit HF lại axit yếu axit HX halogen lại axit mạnh? b) Tại axit HF lại tạo muối axit axit HX khác khơng có khả đó? Hướng dẫn: a) Một phần lượng liên kết HF lớn, phần khác hòa tan nước xảy q trình Ion hóa tạo H3O+ F-, sau Ion F- lại tương tác với phân tử HF tạo ion phức HF2-: HF + H2O ⇌ H3O+ + FHF + F- ⇌ HF2Hoặc dạng tổng quát: 2HF + H2O ⇌ H3O+ + HF2- CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN Do phần phân tử HF liên kết tạo HF 2- nên hàm lượng tương đối Ion H 3O+ không lớn, dung dịch axit Flohidric có tính axit yếu (K= 7.10-4) Các axit HX khác khơng có khả khơng có q trình trên, lượng liên kết nhỏ hơn, bán kính X lớn Chúng axit mạnh b) Vì nguyên nhân nên dung dịch axit Flohidric có Ion dạng H 2F3-, H3F4-, H4F5-… Khi trung hòa tạo muối axit K[HF2] (Tnc= 2390C); K[H2F3] (Tnc= 620C); K[H3F4] (Tnc=600C); K[H4F5] (Tnc= 730C) *Nhận xét: Bài dùng để ôn tập tính axít yếu HF, khả đặc biệt HF so với HX khác Giúp học sinh hiểu chất liên kết Câu 4: a) Hãy giải thích HF phép đựng bình nhựa b) Phản ứng xảy có khác khơng cho thủy tinh tác dụng với HF với HCl? c) Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi hidro halogenua thay đổi nào? Giải thích nguyên nhân Hướng dẫn: a) SiO2 + 4HF → 2H2O+ SiF4 b) Trong hai trường hợp sản phẩm tạo nhau: Na2O.CaO.6SiO2 + 14H2F2 → Na2SiF6 + CaSiF6 + 4SiF4 + 14 H2O Tuy nhiên thủy tinh bị dung dịch axit Flohiđric ăn mòn sản phẩm phản ứng chuyển vào dung dịch bề mặt bị ăn mòn trở nên suốt Hướng dẫn: Từ HF đến HCl: Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi giảm Từ HCl đến HI nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi tăng Các hidro halogenua tương tác với lực tương tác phân tử gồm lực định hướng, lực khuếch tán lực cảm ứng Nhưng lượng tương tác cảm ứng thường bé so với lượng tương tác định hướng tương tác khuếch tán, ảnh hưởng tương tác cảm ứng đến nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi bỏ qua Năng lượng tương tác định hướng giảm từ HF đến HI độ phân cực phân tử giảm Năng lượng tương tác khuếch tán tăng lên dãy tăng bán kính nguyên tử halogen giảm độ phân cực liên kết phân tử Từ HF đến HCl, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi giảm phân tử HF phát sinh liên kết Hidro, đồng thời lượng tổng quát tương tác phân tử giảm tương tác định hướng giảm Từ HCl đến HI lượng tương tác khuếch tán chiếm ưu so với tương tác định hướng nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi tăng *Nhận xét: Bài tập cung cấp cho học sinh phương pháp bảo quản HF phòng thí nghiệm, từ giúp học sinh hiểu chất vấn đề Đồng thời, giúp học sinh nắm kiến thức nhiệt độ sơi nhiệt độ nóng chảy cảu HX Câu 5: a) Tại tính khử hidro halogenua tăng lên từ HF đến HI? b) Tại dung dịch axit Bromhiđric axit Iothiđric khơng thể để khơng khí? Hãy viết phương trình phản ứng cho Oxi tác dụng với dung dịch axit halogenhiđric Hướng dẫn: a) Vì độ bền nhiệt giảm, lượng liên kết giảm nên tính khử hidro halogenua tăng (ở trạng thái khí trạng thái tan dung dịch) b) Khi tác dụng với Oxi: HF + O2: khơng có phản ứng; HF hồn tồn khơng thể tính khử HCl + O2 : dung dịch không xảy phản ứng, trạng thái khí xảy phản ứng thuận nghịch: t < 6000C 4HCl (khí) + O2 2H2O + 2Cl2 t > 6000C HCl thể tính khử tác dụng với chất oxi hóa mạnh CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN HBr HI chất khử mạnh, dung dịch chúng vốn suốt khơng màu, để lâu khơng khí dung dịch vàng dần tạo halogen tự do: 4HBr + O2 (KK) → 2H2O + 2Br2 4HI + O2 (KK) → 2H2O + 2I2 Trường hợp HI dung dịch nhuốm màu vàng nhanh so với dung dịch HBr * Nhận xét: Bài tập ôn tập nguyên nhân gây tính khử tăng dần từ HF đến HI độ bền HX khơng khí, mức độ tính khử HX Câu 6: a) Tại hidrohalogenua lại tan mạnh nước? b) Khi cho hidro clorua tan nước có tượng gì? Tại dung dịch lại có tính axit? Hidro clorua lỏng có phải axit khơng? Hướng dẫn: a) Vì hidro halogenua hợp chất có cực nên tan mạnh dung mơi có cực b) Khi tan nước, dung dịch có tính axit tạo với nước ion hidroxoni H3O+ Ở trạng thái lỏng chúng axit *Nhận xét: Bài tập giúp học sinh hiểu khả tan nước HX, nguyên nhân gây tính axit HX Câu 7: a) Trong phòng thí nghiệm, hidro clorua điều chế cách nào? b) Nếu dùng dung dịch H2SO4 loãng NaCl lỗng có tạo HCl ? c) Phương pháp dùng để điều chế HBr HI không? Hướng dẫn: a) Điều chế hidro clorua cách cho NaCl tác dụng với H2SO4 đặc, đun nóng: NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl↑ NaCl + NaHSO4 → Na2SO4 + HCl↑ Phản ứng thứ xảy mức độ đáng kể nhiệt độ thường đun nóng đến 250 0C thực tế xảy hoàn toàn Phản ứng thứ hai xảy nhiệt độ cao khoảng 400-5000C b) HF, HCl khí dễ tan nước phải dùng muối khan axit H2SO4 đặc để tránh hòa tan khí Khi dùng H2SO4 lỗng NaCl lỗng phản ứng khơng tạo hidroclorua phần lớn cân chuyển dịch phía tạo H 2SO4 phân li HCl Nhưng dùng dung dịch NaCl đậm đặc H 2SO4đặc đun nóng, cân chuyển dịch sang phải HCl dễ bay c) Phương pháp dùng để điều chế HF khơng thể vận dụng cho HBr HI chúng chất khử mạnh *Nhận xét: Qua tập học sinh hiểu cách điều chế HCl, so sánh khả thể tính khử HCl với HI, HBr Từ hiểu chất phương pháp sunfat Câu (Trích Đề chọn HSGQG - 2003- Bảng B) a) Nhơm clorua hồ tan vào số dung môi bay nhiệt độ khơng q cao tồn dạng đime (Al2Cl6) Ở nhiệt độ cao (700OC) đime bị phân li thành monome (AlCl 3) Viết công thức cấu tạo Lewis phân tử đime monome; Cho biết kiểu lai hố ngun tử nhơm, kiểu liên kết phân tử ; Mơ tả cấu trúc hình học phân tử b) Phân tử HF phân tử H2O có momen lưỡng cực, phân tử khối gần (HF 1,91 Debye, H 2O 1,84 Debye, MHF 20, MH O = 18); nhiệt độ nóng chảy hiđroflorua −83OC thấp nhiều so với nhiệt độ nóng chảy nước đá 0OC, giải thích sao? Hướng dẫn: CHUN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN a) Viết công thức cấu tạo Lewis phân tử đime monome Nhơm có số phối trí đặc trưng Phù hợp với quy tắc bát tử, cấu tạo Lewis phân tử đime monome: Cl Cl Cl Monome : Cl ; Đime Al − Al − Cl : Al : : : ∗ Kiểu lai hoá ngun tử nhơm : Trong AlCl3 sp Al có cặp electron hố trị : Cl : : Cl Cl Cl : *Trong Al2Cl6 sp3 Al có cặp electron hố trị ∗ Liên kết phân tử: AlCl3 có liên kết cộng hố trị có cực ngun tử Al với nguyên tử Cl Al2Cl6: Mỗi nguyên tử Al tạo liên kết cộng hoá trị với nguyên tử Cl liên kết cho nhận với nguyên tử Cl (Al: nguyên tử nhận; Cl nguyên tử cho) Trong nguyên tử Cl có nguyên tử Cl có liên kết, liên kết cộng hố trị thông thường 1liên kết cho nhận ∗ Nhiệt độ nóng chảy chất rắn với mạng lưới phân tử (nút lưới phân tử) phụ thuộc vào yếu tố: - Khối lượng phân tử lớn nhiệt độ nóng chảy cao - Lực hút phân tử mạnh nhiệt độ nóng chảy cao Lực hút phân tử gồm: lực liên kết hiđro, lực liên kết van der Waals (lực định hướng,lực khuếch tán) ∗ Nhận xét: HF H2O có momen lưỡng cực xấp xỉ nhau, phân tử khối gần có liên kết hiđro bền, hai chất rắn phải có nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ nhau, HF có nhiệt độ nóng chảy phải cao nước (vì HF momen lưỡng cực lớn hơn, phân tử khối lớn hơn, liên kết hiđro bền hơn) Tuy nhiên, thực tế cho thấy Tnc(H2O) = OOC > Tnc(H2O) = −83OC ∗ Giải thích: Mỗi phân tử H−F tạo liên kết hiđro với phân tử HF khác hai bên H−F×××H−F×××H−F Trong HF rắn phân tử H−F liên kết với nhờ liên kết hiđro tạo thành chuỗi chiều, chuỗi liên kết với lực van der Waals yếu Vì vậy, Khi đun nóng đến nhiệt độ khơng cao lực van der Waals chuỗi bị phá vỡ, đồng thời phần liên kết hiđro bị phá vỡ nên xảy tượng nóng chảy Mỗi phân tử H−O−H tạo liên kết hiđro với phân tử H 2O khác nằm đỉnh tứ diện Trong nước đá phân tử H2O liên kết với phân tử H2O khác tạo thành mạng lưới khơng gian chiều Muốn làm nóng chảy nước đá cần phải phá vỡ mạng lưới không gian chiều với số lượng liên kết hiđro nhiều so với HF rắn đòi hởi nhiệt độ cao Br 2+ H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S + 4H2O *Nhận xét:Bài tập đề cập đến phần kiến thức liên kết tương đối chất có tính chiều sâu, dùng dạy giáo viên cần nhắc lại cho học sinh trạng thái lai hóa, cách phân bố electron vào obitan nguyên tử, khả tạo liên kết cho nhận Và lấy ví dụ số trường hợp tương tự II.2.1 Hợp chất có chứa oxi halogen Câu 1: a) Nước Clo gì? Nước Javen gì? Clorua vơi gì? Các chất dùng làm gì? b) Khi cho CO2 qua dung dịch nước Javen dung dịch Ca(OCl)2 có tượng xảy ra? Giải thích Hướng dẫn: a) Nước Clo dung dịch Clo hòa tan nước mà thành phần chủ yếu axit Clohidric HCl axit hipoclorơ HClO; nước javen dung dịch nước Natri Clorua Natri hipoclorit; clorua vôi chất bột màu trắng mà thành phần chủ yếu Canxi clorua hipoclorit CaOCl2 CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN b) Khi cho khí CO2 qua dung dịch nước javen dung dịch Canxi hipoclorit có phản ứng sau đây: CO2 + H2O + NaClO → NaHCO3 + HClO CO2 + H2O + Ca(OCl)2 → CaCO3 + 2HclO *Nhận xét:Bài tập phần kiến thức giáo khoa bản, giáo viên nêu để học sinh biết ứng dụng nước Javen, Clorua vôi cách bảo quản nước Javen đời sống Câu 2: a) Tại nước Clo, nước Javen, Clorua vơi có tác dụng tẩy màu? b) Từ chất ban đầu: CaCO , NaCl , phản ứng điều chế Clorua vơi? Viết phương trình phản ứng c) Hai chất CaOCl2 (CaOCl)2 điều chế cách nào? Có thể từ nguyên liệu tự nhiên nào? Chúng giống khác chỗ nào? Gọi tên chất đó? Hướng dẫn a) Do tác dụng CO2 khơng khí , tạo thành HClO Axit hipoclorơ dễ dàng bị phân hủy tạo HCl oxi có khả tẩy màu b) Từ Canxi cacbonat điều chế Canxi hidroxit, từ Natri clorua điều chế Clo, sau điều chế Clorua vơi c) Cho khí Clo qua vôi bột ướt qua huyền phù đặc Ca(OH)2 300C thu Canxiclorua hipoclorit O Cl Ca Cl Cho khí clo qua dung dịch nước vơi nhiệt độ thường tạo canxi hipoclorit canxiclorua O Cl O Cl Ca *Nhận xét: Bài tập phần kiến thức giáo khoa bản, giáo viên nêu để học sinh biết ứng dụng nước Javen, Clorua vơi Ơn tập lại phần điều chế Javel, clorua vôi, hiểu chất liên kết gốc axit với cation muối Câu 3: a, Cho nhận xét biến thiên tính axit dãy HClO – HBrO – HIO b, Cho axit Clohidric vào nước javen lỗng có tượng xảy ra? Thay HCl H 2SO4 loãng hay HBr có khác khơng? Hướng dẫn: a) HClO ⇌ H+ + ClOK= 3,7.10-8 HBrO ⇌ H+ + BrOK= 2.10-9 + HIO ⇌ H + IO K= 2.10-11 HIO ⇌ I+ + OHK= 3.10-10 tính axit giảm, tính bazơ tăng b) Khi thêm HCl vào nước Javen tạo môi trường axit Trong mơi trường đó, ion ClO - oxi hóa ion Cl- tạo khí Clo HClO + H+ + Cl- → Cl2 ↑ + H2O So sánh điện cực giải thích vấn đề trên: HClO + H+ + 2e ⇌ Cl- + H2O E0=+1,5V Cl2 + 2e ⇌ 2Cl E0 = +1,36V Khi axit hóa nước javen H2SO4 loãng, dung dịch tồn cân bằng: Cl2 + H2O ⇌ HClO + H+ + Clvì nồng độ H+ tăng nên cân chuyển sang trái tạo khí Clo HClO nước javen oxi hóa HBr oxi hóa ion Br- thành bromat BrO3- CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN *Nhận xét: Đối với tập này, giáo viên dùng để củng cố lại độ bền phân tử axít HXO, tính oxihóa mạnh HXO Câu 4: a) Nêu nhận xét tính bền, tính axit, tính oxi hóa axit hipohalogenơ b) So sánh tính axit, tính bền, tính oxi hóa axit halogenic Lấy ví dụ minh họa Hướng dẫn: Theo dãy HFO, HClO, HBrO, HIO, tính bền giảm, tính axit giảm, tính oxi hóa giảm HFO: có khả tách trạng thái tự do, nhiệt độ thấp chất rắn màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 1170C Ba axit lại bền tồn dung dịch lỗng khơng tách trạng thái tự Hằng số điện li axit HClO 3,4.10-8; HBrO 2.10-9 HIO 2,0.10-11 tiêu chuẩn ứng với trình: 2HXO + 2H+ + 2e → X2 + 2H2O giảm (với Clo, E0 = 1,63V; với Brom, E0=1,59V; với Iot E0=1,45V) b) Theo dãy HClO3 - HBrO3 - HIO3 tính bền tăng, tính axit giảm, tính oxi hóa giảm axit Cloric HClO3 axit Bromic HBrO3 tồn dung dịch, nồng độ 50% bị phân hủy 3HClO3 → HClO4 + 2ClO2 + H2O 4HBrO3 → O2 + 4BrO2 + 2H2O *Nhận xét: Đối với tập này, giáo viên dùng để củng cố lại độ bền phân tử axít HXO, tính oxihóa mạnh HXO Câu 5: So sánh tính bền, tính axit, tính oxi hóa oxi axit HClO , HClO , HClO3 , HClO4 Giải thích biến thiên tính chất Hướng dẫn: Theo dãy HClO, HClO2, HClO3, HClO4: a) Tính bền tăng: HClO HClO2 tồn dung dịch loãng; HClO tồn dung dịch 50%; HClO4 tách dạng tinh khiết Độ bền tăng độ dài liên kết Cl - O giảm: HClO HClO2 HClO3 HClO4 d(Cl-O) Ǻ 1,7 1,64 1,57 1,45 b) Tính oxi hóa giảm độ bền tăng dãy ClO , ClO2-, ClO3-, ClO4- nên tính oxi hóa axit muối giảm c) Tính axit tăng: HClO axit yếu (K=2,4.10-3); HClO2 axit trung bình (K=1,1.10-2); HClO3 axit mạnh; HClO4 axit mạnh tất axit Độ mạnh axit phụ thuộc khả tách proton H+ khỏi phân tử, nghĩa phụ thuộc vào độ bền liên kết O - H Khi số ngun tử Oxi (khơng nằm nhóm hidroxyl) tăng độ bền nhóm OH giảm, khả tách proton H + tăng *Nhận xét:Đối với tập này, giáo viên dùng để củng cố lại độ bền phân tử axít HClOx , tính oxihóa mạnh HClOx Câu 6: Hãy cho biết biến thiên tính axit dãy HXO4 (X halogen) Giải thích? Hướng dẫn: Tính axit dãy HXO4 giảm dần X: Cl → I Giải thích: Cấu tạo HXO4 O O H – O – X → O H – O – X = O CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHĨM HALOGEN O O Vì Cl → I độ âm điện giảm, bán kính tăng làm cho độ phân cực liên kết – O – H giảm Câu 7: a) Có thể điều chế axit peIotic từ muối BaH3IO6 không ? b) Tại H5IO6dễ dàng tạo muối axit ? c) Tại tất halogen có Iot tạo axit đa chức? Hướng dẫn: a) Khi thêm lượng tương ứng H2SO4 kết tủa hết Ba2+ có dung dịch nước BaH3IO6 Axit Peiođic lại dung dịch BaH3IO6 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H5IO6 b) Axit ParapeIotic H5IO6 axit yếu so với axit HClO4 Các hằ số điện li nấc liên tiếp bé (K1=3.10-2; K3=3.10-13) Ion IO65- có dung dịch.Chính điều giải thích ngun nhân hình thành muối axit c) Phụ thuộc vào số phối trí nguyên tử trung tâm Số nguyên tử oxi liên kết với nguyên tử trung tâm phân tử axit số phối trí ngun tử Số phối trí lớn bán kính nguyên tử trung tâm lớn Số phối trí cực đại axit chứa Iot Nhận xét: Bài tập tương đối chất, giáo viên dùng để ôn tập lại phần liên kết Cung cấp thêm cho học sinh số loại hợp chất gặp Clo II.2.1 Hợp chất halogen Câu 1: a) Tại số nguyên tử Flo liên kết với halogen khác tăng dần từ Clo đến Iot? b) Tại Iot không tạo hợp chất với Clo tương tự hợp chất IF7? c) Tại số n hợp chất XYn (hợp chất halogen) số lẻ Hướng dẫn: a) Do lượng kích thích nguyên tử cần thiết để hình thành electron khơng cặp đơi giảm dần từ Clo đến Iot; đồng thời theo chiều từ Clo đến Iot bán kính nguyên tử tăng nên số nguyên tử Flo phân bố nhiều xung quang ngun tử có kích thước lớn c) Vì mức oxi hóa đặc trưng halogen số lẻ Chỉ số n số electron độc thân tạo hình thành liên kết * Nhận xét: Phần câu hỏi ôn tập lại cấu tạo nguyên tử chất liên cộng hóa trị hình thành halogen Câu 2: Xét phân tử BF3, NF3 IF3 Trả lời câu hỏi sau : a) Viết công thức chấm electron Lewis chất b) Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử cho biết tr ạng th lai hóa ngun tử trung tâm dạng hình học phân tử c) Xác định xem phân tử phân cực không phân cực Giải thích kết chọn Hướng dẫn: N F F F I F S F F F F F Lai hóa sp2 Lai hóa sp3 Tam giác phẳng Tháp đáy tam giác Khơng cực momen lưỡng cực Có cực lưỡng cực liên kết liên kết bị triệt tiêu khơng triệt tiêu Lai hóa sp3d Hình chữ T Có cực lưỡng cực liên kết khơng triệt tiêu *Nhận xét :Bài tập giáo viên dùng để ôn tập lai hóa, cơng thức eletron, chất liên kết, hình thành phân tử Câu 3: Hãy trình bày vài nhận xét hợp chất halogen Tính chất chúng? CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN Hướng dẫn: Trong điều kiện khác nhau, halogen tương tác với tạo hợp chất halogen XYn , n số phối trí (là số lẻ 1,3,5,7), I halogen nhẹ có độ điện âm lớn Người ta biết hợp chất sau: XY XY3 XY5 XY7 ClF ClF3 (ClF5) BrF BrF3 BrF5 (IF) IF3 IF5 IF7 ICl ICl3 IBr Do có số chẵn nguyên tử halogen, với electron hố trị ghép đơi dạng cặp electron tự nên hợp chất halogen có tính nghịch từ Tính chất lí hóa chúng tính chất trung gian hai halogen có thành phần chúng, hợp chất phân cực Tất hợp chất halogen chất oxi hóa manh, bị thủy phân, dung dịch kiềm tạo halogenua halogen có kích thước nhỏ Anion chứa oxi halogen có kích thước lớn Ví dụ: IF5 + 6KOH → 5KF + KIO3 + 3H2O XYn chất hoạt động mạnh so với halogen tạo chúng, lượng liên kết X-Y bé lượng liên kết X-X Y-Y tướng hơi, chúng hợp chất cộng hóa trị, tướng lỏng chúng tự Ion hóa, ví dụ: 2ICl ⇌ I+ + ICl22ICl3 ⇌ ICl2+ + ICl42BrF3 → 4BrF2- + BrF42IF3 → IF4+ + IF6Do đó, chúng có độ dẫn điện riêng cao dung mơi ion hóa tốt nhiều chất *Nhận xét :Đối với tập này, ôn tập cho học sinh chất liên kết, khả hình thành phân tử, giúp học sinh hiểu khác biệt Flo so với halogen lại III.3 Tổng hợp II.2.1 Viết phương trình phản ứng: Câu 1( Trích đề thi olympic khối 10- 2012) Viết phản ứng hóa học trường hợp sau: 1) Ozon oxi hóa I- mơi trường trung tính 2) Sục khí CO2 qua nước Javen 3) Cho nước clo vào dung dịch KI 4) H2O2 khử MnO4- mơi trường axit 5) Sục khí flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh Hướng dẫn: 1) O3 + 2I- + H2O → O2 + I2 + 2OH2) CO2 + NaClO + H2O → NaHCO3 + HclO 3) Cl2 + KI → 2KCl + I2 4) 5H2O2 + 2MnO-4 + 6H+ → 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O 5) 2F2 + 2NaOH → 2NaF + H2O + OF2↑ *Nhận xét: Bài tập dùng ơn tập lại tính chất chất, chất phương trình phản ứng oxihóa khử Câu 2: Viết phương trình hóa học xảy sục khí clo vào chất sau: a) Dung dịch NaOH (nhiệt độ thường đun nóng) b) Dung dịch Na2CO3 (nhiệt độ thường đun nóng) c) Huyền phù HgO CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN d) Huyền phù HgO CCl4 e) Dung dịch NaCN Halogenua axit hợp chất phản ứng cho axit axit halogen hidric A halogenua axit hỗn hợp, công thức SOxClXy (x, y số nguyên dương) A tan dung dịch Ba(OH)2 xuất kết tủa trắng Khi cho lượng A phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 kết tủa thu có khối lượng gấp 1,419 lần khối lượng kết tủa với Ba(OH)2 a) Xác định công thức phân tử A, biểu diễn cấu trúc A b) Nêu phương pháp điều chế A Hướng dẫn: (a) NaOH Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O 3Cl2 + 6NaOH 5NaCl + NaClO3 + 3H2O (b) Na2CO3 2Cl2 + Na2CO3 + H2O → 2NaCl + CO2 + 2HClO Cl2 + 3Na2CO3 5NaCl + NaClO + 3CO2 (c) Huyền phù HgO: Cl2 + H2O + HgOhp → HgCl2 + HclO (d) Huyền phù HgO/CCl4 Pư tổng: 2Cl2 + HgO HgCl2 + Cl2O (e) NaCN: Cl2 + NaCN → NaCl + Cl-CN (a) SOxClXy tác dụng Ag+ tạo AgCl yAgX SOxClXy tác dụng Ba2+ tạo BaSO4 S có số OXH +6 2x + + y = 2x + y = (1) Mặt khác, lấy mol A: 233.1,419 = 143,5 + (108 + X)y 187,127 = (108 + X)y (2) chọn: y = 1; X = 79,127 (Br) x = CTPT: SO2BrCl CTCT: (b) P + 5/2Br2 → PBr5 P + 5/2Cl2 → PCl5 H2SO4 + PBr5 → HOSO2Br + HBr + POBr3 HOSO2Br + PCl5 → SO2ClBr + HCl + POCl3 *Nhận xét: Bài tập dùng ơn tập lại tính chất chất, chất phương trình phản ứng oxihóa khử Đồng thời cung cấp cho học sinh số phản ứng đặc biệt Câu 3: (Trích Đề thi chọn HSG QG- 2001- Bảng A)) 1) Phương pháp sunfat điều chế chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu có chất khơng điều chế phương pháp này, giải thích sao? Viết phương trình phản ứng ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ 2) Trong dãy oxiaxit clo, axit hipoclorơ quan trọng axit hipoclorơ có tính chất: a) Tính axit yếu, yếu axit cacbonic; b) Có tính oxi hố mãnh liệt; c) Rất dễ bị phân tích có ánh sáng mặt trời, đun nóng Hãy viết phương trình phản ứng để minh hoạ tính chất 3) Tìm cách loại tạp chất khí có khí khác viết phương trình phản ứng xảy ra: a) CO có CO2 ; b) H2S có HCl ; c) HCl có H2S ; d) HCl có SO2 ; e) SO3 có SO2 Hướng dẫn: 1) Phương pháp sunfat cho muối halogenua kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế hiđrohalogenua dựa vào tính dễ bay hiđrohalogenua Phương pháp áp dụng để điều chế HF , HCl, không điều chế HBr HI axit H 2SO4 chất oxi hố mạnh HBr HI dung dịch chất khử mạnh, áp dụng phương pháp sunfat không thu HBr HI mà thu Br2, I2 Các phương trình phản ứng: CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN CaF2 + H2SO4 đ, nóng → HF + CaSO4 NaCl + H2SO4 đ, nóng → HCl + NaHSO4 NaCl + H2SO4 đ, nóng → HCl + NaBr + H2SO4 đ, nóng → NaHSO4 + Na2SO4 HBr H2SO4 đ, nóng → SO2 H2O H2SO4 đ, nóng → H2SO4 đ, nóng → HBr NaI + + HI + 2)Axit hipoclorơ : - Tính axit yếu, yếu axit cacbonic NaClO + CO2 + H2O → + + Br2 NaHSO4 + H2S H2O + I2 + NaHCO3 HI + HClO Tính oxi hố mãnh liệt, đưa chất phản ứng có số oxi hố cao HClO + PbS-2 → HCl + - Dễ bị phân tích : as → HClO PbSO4 HCl + O ; HClO t → HCl + HClO3 a) CO + CuO → CO2 + Cu b) H2S + CuCl2 → CuS ↓ + HCl c) HCl + NaHS → NaCl + H2S d) HCl + NaHSO3 → NaCl + SO2 + H2O e) SO3 + H2SO4 → H2S2O7 (oleum) *Nhận xét : Đối với tập này, giáo viên dùng để nhắc lại tính chất hóa học chất, phương pháp điều chế HX, tính oxihóa mạnh Axit hipoclorơ, phương pháp loại bỏ tạp chất trình điều chế Câu 4: ( Trích đề thi HSG sở Hà Tĩnh 2013) Phát sửa lỗi phương trình sau ( có) a FeCl2 + H2SO4( đặc, dư) b HF + NaOH c Cl2 + KI (dư) → → d.Cl2 (dư) + FeI2 Hướng dẫn: → FeSO4 + FeCl3 + SO2 + H2O NaF + H2O KCl + I2 → FeCl2 + I2 → a 2FeCl2 + 4H2SO4(đ,dư) Fe2(SO4)3 + HCl + SO2 + 2H20 b HF axit yếu, có lượng phân ly lớn, có liên kết hidro HF + F- → HF2- Phương trình : 2HF + NaOH c Cl2 + 3KI (dư) d 2FeI2 + 3Cl2 → → → NaHF2 + H2O 2KCl + KI3 2FeCl3 + 2I2 → 5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 + 10HCl *Nhận xét: Bài tập dùng ơn tập lại tính chất chất, chất phương trình phản ứng oxihóa khử, giúp học sinh tự chủ ôn tập phát lỗi sai phương trình phản ứng Câu CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHĨM HALOGEN Viết phương trình phản ứng xảy trường hợp sau: a) Ozon oxi hóa I- mơi trường trung tính b) Sục khí CO2 qua nước Javel c) Cho nước Clo qua dung dịch KI d) Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh e) Sục Clo đến dư vào dung dịch FeI2 Trong phòng thí nghiệm, ClO điều chế nhanh chóng cách cho hỗn hợp KClO 3, H2C2O4 tác dụng với H2SO4 lỗng, cơng nghiệp ClO2 điều chế cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M Hãy lập phương trình hố học giải thích tạo thành chất Viết phản ứng cho chất Cl2 ClO2 tác dụng với H2O, với dung dịch NaOH Phim đen trắng chứa lớp phủ bạc bromua xenlulozơ axetat Bạc bromua bị phân hủy chiếu sáng Trong q trình lượng AgBr khơng chiếu sáng bị rửa cách cho tạo phức dung dịch natri thiosunfat Ta thu hồi bạc từ dung dịch nước thải cách thêm ion xianua vào, kẽm Viết phản ứng xảy Hướng dẫn: → O3 + 2I- + H2O O2 + I2 + 2OH→ CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO → Cl2 + 2KI 2KCl + I2 → Nếu KI dư: KI + I2 KI3 → Nếu Clo dư : 5Cl2 + 6H2O + I2 2HIO3 + 10HCl → 2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh) 2NaF + H2O + OF2 2FeI2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2I2 → 5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 +10HCl → 2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 2ClO2 + 2KHSO4 + 2CO2 + 2H2O → 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 2ClO2 + 2NaHSO4 → 6ClO2 + 3H2O HCl + 5HClO3 → Cl2 + H2O HCl + HClO → 2ClO2 + 2NaOH NaClO2 + NaClO3 + H2O → NaCl + NaClO + H2O Cl2 + 2NaOH Phản ứng: AgBr(r) + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr *Nhận xét: Bài tập dùng ơn tập lại tính chất chất, chất phương trình phản ứng oxihóa khử Đồng thời liên hệ thực tiễn phần làm phim ảnh Câu 6: Viết phương trình phản ứng xảy trường hợp sau: Sục khí CO2 qua nước Javel Cho nước Clo qua dung dịch KI Sục khí Flo qua dung dịch NaOH lỗng lạnh Sục Clo đến dư vào dung dịch FeI2 Hướng dẫn: CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN → CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO → → Cl2 + 2KI 2KCl + I2 ; Nếu KI dư: KI + I2 KI3 Nếu Clo dư : 5Cl2 + 6H2O + I2 → 2HIO3 + 10HCl → 2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh) 2NaF + H2O + OF2 → → 2FeI2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2I2 ; 5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 +10HCl *Nhận xét: Bài tập giúp học sinh trình bày phản ứng dựa vào tượng, ôn tập lại cho học sinh tính chất chất, chất phương trình phản ứng oxihóa khử Câu 7: 1) Sẽ thu sản phẩm cho KClO3 tác dụng với: a) HCl b) H2SO4 đặc c) H2SO4 loãng d) Kali pesulfat e) Axit oxalic f) Hỗn hợp gồm axit oxalic H2SO4 loãng 2) Để nhận biết ion sunfit dung dịch người ta cho vào ống nghiệm đến hai giọt dung dịch iot, đến giọt dung dịch cần nhận biết Sau cho thêm đến giọt dung dịch HCl vài giọt dung dịch bari clorua thấy xuất kết tủa chứng tỏ dung dịch ban đầu có ion sunfit Viết phương trình phản ứng cho biết thí nghiệm khơng tiến hành mơi trường bazơ? Hướng dẫn 1) KClO3 + HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O 3KClO3 + 3H2SO4 → 3KHSO4 + HClO4 + 2ClO2 + H2O 2KClO3 + H2SO4 → K2SO4 + 2HClO3 2KClO3 + K2S2O3 → 2K2SO4 + O2 + 2ClO2 2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2 + 2ClO2 + H2O 2KClO3 + H2SO4 + H2C2O4 → K2SO4 + 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O 2) SO32- + I2 + H2O → SO42- + 2H+ + 2ISO42- + Ba2+ → BaSO4 Khơng thực mơi trường kiềm xảy phản ứng tự oxi hóa khử 3I2 + 6OH- → 5I- + IO3- +3H2O *Nhận xét: Bài tập giúp học sinh trình bày phản ứng dựa vào tượng, ơn tập lại cho học sinh tính chất chất, chất phương trình phản ứng oxihóa khử II.2.2 Nhận biết Tách, tinh chế Câu 1: Có lọ chưa riêng lẻ dung dịch chất H 2SO4, HCl, NaCl, NaBr, NaClO Nêu phương pháp hoa học để phân biệt dung dịch nói Hướng dẫn: Thực lượng nhỏ mẫu chất dùng làm mẫu thử - Đầu tiên dùng BaCO3 nhận hai axit: BaCO3 + H2SO4 → BaSO4 + H2O + CO2 BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O +CO2 Các chất lại khơng phản ứng với muối rắn - Dùng dung dịch KI nhận NaClO NaClO muối có tính oxy hóa mạnh) NaClO + H2O + 2KI → I2 + NaCl + 2KOH I2 sinh làm xanh giấy tẩm hồ tinh bột - Sau dùng dung dịch AgNO3 phân biệt muối Cl- Br-: NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 NaBr + AgNO3 → AgBr + NaNO3 CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN *Nhận xét: Câu hỏi giáo viên vận dụng q trình ơn tập tổng hợp kiến thức halogen, kỹ nhận biết quan trọng Do giáo viên vận dụng kết hợp nhiều phần lý thuyết khác Câu 2: Nhận biết khí sau phương pháp hóa học: Cl2, O2, HCl SO2 Hướng dẫn: Cho quỳ tím ẩm vào mẫu khí - Khí khơng có tượng O2; - Khí làm quỳ tím ẩm bạc màu Cl2; - Khí làm quỳ tím hóa đỏ HCl SO Dẫn hai khí qua dung dịch Br có màu vàng nâu nhạt, dung dịch brom bị màu khí SO2 lại HCl *Nhận xét: Khi nhận biết chất khí, giáo viên cần cho học sinh phân biệt phương pháp nhận biết chất khí chất rắn, từ rèn luyện thao tác cho học sinh Có thể nhắc cho học sinh phương pháp làm khơ khí Câu 3: (Trích đề thi HSG Sở GDĐT Hải Dương 2014) Trình bày phương pháp hóa học viết phương trình có tách chất trường hợp sau: a) Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl b) Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4, Na2SO4 Hướng dẫn a Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl: Sục hỗn hợp khí vào dung dịch NaCl bão hòa (để hấp thụ HCl), dẫn khí qua dung dịch H2SO4 đặc thu Cl2 khô b Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4 Na2SO4 Cho hỗn hợp vào dung dịch BaCl2 dư Na2HPO4 + BaCl2 → NaCl + BaHPO4 ↓ Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 ↓ lọc bỏ kết tủa, dung dịch thu cho vào bình chứa Na2CO3 dư BaCl2 + Na2CO3 → NaCl + BaCO3 ↓ lọc bỏ kết tủa, thêm lượng dư dung dịch HCl vào dung dịch thu được, sau cạn nung nóng nhẹ thu NaCl khan *Nhận xét: Phần kỹ tách tinh chế cần nhiều kiến thức tổng hợp, giáo viên vận dụng tập để ôn tập tổng hợp lý thuyết hướng dẫn kỹ tiến hành số thao tác cho học sinh  ... nhận xét hợp chất halogen Tính chất chúng? CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN Hướng dẫn: Trong điều kiện khác nhau, halogen tương tác với tạo hợp chất halogen XYn , n số... phù HgO CHUYÊN ĐỀ THÁNG : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN d) Huyền phù HgO CCl4 e) Dung dịch NaCN Halogenua axit hợp chất phản ứng cho axit axit halogen hidric A halogenua axit hỗn hợp,... : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN *Nhận xét: Câu hỏi giáo viên vận dụng q trình ơn tập tổng hợp kiến thức halogen, kỹ nhận biết quan trọng Do giáo viên vận dụng kết hợp nhiều phần lý thuyết