Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG HALOGEN CÓ TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC Dạng 1: Bài toán halogen tác dụng với kim loại Phương pháp giải M + nX2 → 2Mn (Với F, Cl, Br đưa kim loại lên số oxi hóa cao, I đưa kim loại lên số oxi hóa thấp hơn) Với toán nên sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng bảo toàn e: mM + mX2 = mMuối ne cho = ne nhận Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đốt cháy 11,9 gam hỗn hợp gồm Zn, Al khí Cl2 dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 40,3 gam hỗn hợp muối Thể tích khí Cl2 (đktc) phản ứng A 8,96 lít B 6,72 lít C 17,92 lít D 11,2 lít Hướng dẫn giải: Bảo tồn khối lượng: mCl2 = mmuối – mkim loại = 40,3 – 11,9 = 28,4g ⇒ VCl2 = 28, 22, 8,96 lít 71 ⇒ Đáp án A Ví dụ 2: Cho 7,84 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm Cl2 O2 phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg Al, thu 30,1 gam hỗn hợp Z Phần trăm khối lượng Al Y A 75,68% B 24,32% C 51,35% Hướng dẫn giải: ⇒ x + y = 7,84 : 22,4 = 0,35 mol (1) Gọi nCl2 = x mol; nO2 = y mol 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 Al → Al3+ + 3e a → 2a (mol) b → 3b (mol) Quá trình nhận e: Cl2 + 2e → 2Cl- O2 + 4e → 2O2- 0,2 → 0,4 (mol) 0,15 → 0,6 (mol) Bảo toàn e ta có: 2a + 3b = 0,4 + 0,6 = mol (*) mMg + mAl = 24a + 27b = 11,1 (**) Từ (*) & (**) ⇒ a = 0,35; b = 0,1 %m Al = 0,1.27 100% 24,32% 11,1 ⇒ Đáp án B Dạng 2: Bài toán halogen mạnh đẩy halogen yếu khỏi muối Phương pháp giải + Các toán xây dựng dựa phương trình hóa học: D 48,65% Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2 Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2 + Sau phản ứng, ion halogen bị thay ion halogen khác Nên ta sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để giải tốn Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Sục khí clo dư vào dung dịch chứa muối NaBr KBr thu muối NaCl KCl, đồng thời thấy khối lượng muối giảm 4,45 gam Thể tích khí clo tham gia phản ứng với muối (đo đktc) là: A 4,48 lít B 3,36 lít C 2,24 lít D 1,12 lít Hướng dẫn giải: NaBr → mol muối KBr Ta thấy mol muối NaCl giảm 80 – 35,5 = 44,5g KCl Theo đề 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 Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm NaBr NaI Cho hỗn hợp X tan nước thu dung dịch A Nếu cho brom dư vào dung dịch A, sau phản ứng hồn tồn, cạn thấy khối lượng muối khan thu giảm 7,05 gam Nếu sục khí clo dư vào dung dịch A, phản ứng hồn tồn, cạn dung dịch thấy khối lượng muối khan giảm 22,625 gam Thành phần % khối lượng chất hỗn hợp X là: A 64,3% B 39,1% C 47,8% D 35,9% Hướng dẫn giải: Thí nghiệm 1: Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2 Ta thấy: Cứ mol muối NaI → mol NaBr giảm 127 – 80 = 47g Theo đề khối lượng muối giảm 7,05g ⇒ nNaI = 7,05 : 47 = 0,15 mol Thí nghiệm 2: Ta thấy mol NaBr → mol NaCl giảm 44,5g mol NaI → mol NaCl giảm 91,5g Theo giả thiết khối lượng muối giảm 22,625g ⇒ nNaBr x 44,5 + nNaI x 91,5 = 22,625g Mà nNaI = 0,15 mol ⇒ nNaBr = 0,2 mol Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu ⇒ %mNaBr = 0, 2.103 100% 47,8% 0, 2.103 0,15.150 ⇒ Đáp án C Dạng 3: Bài tốn phản ứng oxi hóa khử axit HCl Phương pháp giải + HCl thể tính oxi hóa: Khi tác dụng với kim loại 2M + 2nHCl → 2MCln+ H2 (M kim loại đứng trước H dãy hoạt động hóa học; n hóa trị thấp kim loại) Khi giải tốn thường sử dụng định luật bảo tồn e, định luật bảo toàn khối lượng để giải: mmuối = mkim loại + mClnCl- = nHCl = 2nH2 + HCl thể tính khử: Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh (KMnO4; KClO3; MnO2; ) Khi giải tốn thường sử dụng đinh luật bảo tồn e: ne cho = ne nhận Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 12 gam hỗn hợp X gồm Al Fe vào 100ml dung dịch HCl 2M đến phản ứng hồn tồn thu khí H2 7,0 gam chất rắn chưa tan Thể tích dung dịch HCl 2M tối thiểu cần dung để hòa tan hết 12 gam hỗn hợp X là: A 0,225 lít B 0,275 lít C 0,240 lít D 0,200 lít Hướng dẫn giải: + Gọi nAl, nFe phản ứng x, y + Phương trình phản ứng: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2 Mol: x 3x Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Mol: y 2y Ta có: 27x + 56y = 12 – = 5g (1) nHCl = 3x + 2y = 0,2 mol (2) ⇒ x ;y 95 95 ⇒ 7g không tan Fe dư; nFe dư = 0,125 mol nHCl cần dùng = 3nAl + nFe = 2.( 0,125) = 0,45 mol 95 95 ⇒ VHCl = 0,45 : = 0,225 lít ⇒ Đáp án A Ví dụ 2: Hòa tan hồn tồn 9,95 gam hỗn hợp X gồm Na, K Ba vào 100 ml dung dịch HCl 1M thu dung dịch Y 2,24 lít khí H2 (đo đktc) Cơ cạn dung dịch Y thu m gam chất rắn Giá trị m A.15,2 B 13,5 C 17,05 D 11,65 Hướng dẫn giải: + Kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng với HCl, chúng có phản ứng với H2O dung dịch + Phương trình phản ứng tổng quát: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 ↑ 2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2 ↑ Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu nCl nHCl 2nH (1) nH (1) 0, 05 nH 0,1 nH (2) nH nH (1) 0, 05 m mKL mCl mOH = 9,95 + 0,1.35.5 + 0,1.17 = 15,2 ⇒ Đáp án A Ví dụ 3: Hòa tan hồn tồn 52,2 gam MnO2 dung dịch HCl đặc, nóng, dư sau phản ứng thu lít khí Cl2 đktc? A 11,2 B 13,44 C 8,96 D 6,72 Hướng dẫn giải: nMnO2 0,6 mol MnO2 + 4HCl đặc → MnCl2 + Cl2 + 2H2O 0,6 VCl2 0,6.22,4 = 13,44 lít 0,6 ⇒ Đáp án B Ví dụ 4: Cho 23,7 gam KMnO4 phản ứng hết với dung dịch HCl đặc (dư), thu V lít khí Cl2 (đktc) Giá trị V 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 tồn e ta có: nCl2 = 1/2 ne nhận = 0,375 mol ⇒ VCl2 = 0,375.22,4 = 8,4 lít ⇒ Đáp án B Dạng 4: Bài tốn tính axit HCl Phương pháp giải Dung dịch HCl axit mạnh nên có khả tác dụng với: oxit bazơ; bazơ; muối Bản chất phản ứng trao đổi nên giải toán theo phương pháp tăng giảm khối lượng; phương pháp bảo tồn điện tích Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 37,6 gam hỗn hợp gồm CaO, CuO Fe2O3 tác dụng vừa đủ với 0,6 lít dung dịch HCl 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng số gam muối khan thu A 80,2 C 49,3 B 70,6 D 61,0 Hướng dẫn giải: Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu Bảo tồn điện tích ta có: nCl- = 2nO2- ( Cùng 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 Ví dụ 2: Để trung hoà 200 ml dung dịch NaOH 1,5M thể tích dung dịch HCl 0,5M cần dùng bao nhiêu? A 0,5 lít B 0,4 lít C 0,3 lít D 0,6 lít Hướng dẫn giải: nNaOH = 0,2.1,5 = 0,3 mol NaOH + HCl → NaCl + H2O 0,3 → 0,3 (mol) ⇒ VHCl = 0,3 : 0,5 = 0,6 lít ⇒ Đáp án D Ví dụ 3: Hoà tan 10 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại hoá trị hai hoá trị ba dung dịch HCl, ta thu dung dịch A 0,672 lít khí bay đktc Khi cạn dung dịch A khối lượng muối khan thu : A 10,33 gam B 9,33 gam C 11,33 gam D 12,33 gam Hướng dẫn giải: Bảo toàn điện tích ta có: 2nCO32- = nCl- (cùng = điện tích cation) = 0,06 mol mkim loại = mmuối cacbonat – mCO32- = 10 – 0,03.60 = 8,2g mmuối = mkim loại + mCl- = 8,2 + 0,06.35,5 = 10,33 ⇒ Đáp án A Dạng 5: Bài tập muối halogen tác dụng với AgNO3 Phương pháp giải + Các muối halogenua tạo kết tủa với AgNO3 màu kết tủa đậm dần tử Cl- đến I- ( AgCl: trắng; AgBr: vàng nhạt; AgI: vàng đậm) + Riêng F- không tạo kết tủa với Ag+ (do AgF tan) Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho lượng dư dung dịch AgNO3 vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol NaF 0,1 mol NaCl Khối lượng kết tủa tạo thành Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu 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 Ag+ + Cl- → AgCl 0,1 0,1 m↓ = mAgCl = 0,1.143,5 = 14,35g ⇒ Đáp án A Ví dụ 2: Hồ tan hoàn toàn 24,4 gam hỗn hợp gồm FeCl2 NaCl (có tỉ lệ số mol tương ứng : 2) vào lượng nước (dư), thu dung dịch X Cho dung dịch AgNO3 (dư) vào dung dịch X, sau phản ứng xảy hoàn toàn sinh m gam chất rắn Giá trị m là: A 68,2 gam B 28,7 gam C 10,8 gam D 57,4 gam Hướng dẫn giải: ⇒ nFeCl2 = 0,1 mol; nNaCl = 0,2 mol Bảo toàn nguyên tố Cl: nAgCl = 2nFeCl2 + nNaCl = 0,4 mol Fe2+ + Ag+ → Ag + Fe3+ m = mAgCl + mAg = 0,4.143,5 + 0,1.108 = 68,2g ⇒ Đáp án A Dạng 6: Bài toán xác định nguyên tố kim loại, phi kim Phương pháp giải + Đối với tốn tìm kim loại biết hóa trị, ta cần tìm khối lượng nguyên tử (M) kim loại đó, suy tên kim loại + Đối với toán tìm kim loại chưa biết hóa trị, ta tìm mối liên hệ khối lượng nguyên tử (M) hóa trị (n) nguyên tố đó, sau lập bảng tìm M, với n = 1; 2; 3, từ suy tên kim loại + Đối với toán xác định nguyên tố nhóm thuộc chu kì liên tiếp, ta tìm giá trị nguyên tử khối trung bình , từ suy hai ngun tố cần xác định Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 10,8 gam kim loại M tác dụng hoàn tồn với khí Cl2 dư thu 53,4 gam muối clorua Kim loại M A Mg B Al C Fe Hướng dẫn giải: 2M + nCl2 → 2MCln Pt: 2M → 2(M + 35,5n) (g) Đề bài: 10,8 → 53,4 (g) ⇒ ⇒ n = 3; M = 27 (Al) D Zn Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu ⇒ Đáp án B Ví dụ 2: Cho 7,5 gam hỗn hợp X gồm kim loại M (hóa trị khơng đổi) Mg (tỉ lệ mol tương ứng : 3) tác dụng với 3,36 lít Cl2, thu hỗn hợp rắn Y Hòa tan hết tồn Y lượng dư dung dịch HCl, thu 1,12 lít H2 Biết phản ứng xảy hồn tồn, thể tích khí đo đktc Kim loại M A Al B Na C Ca D K Hướng dẫn giải: Bài tốn xảy chuỗi phản ứng oxi hóa – khử, ta quan tâm số oxi hóa trạng thái đầu trạng thái cuối nguyên tố có thay đổi số oxi hóa Gọi nM = 2x ; nMg = 3x mol Qúa trình cho – nhận e: M → Mn+ + ne Cl2 + 2e → 2Cl- 2x → 2nx (mol) 0,15 → 0,3 2+ Mg → Mg + 2e 2H+ + 2e → H2 3x → 6x (mol) 0,1 ← 0,05 (mol) Ta có: mX = 2x.M + 24.3x = 7,5g (1) Bảo toàn e: 2nx + 6x = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol (2) Chia phương trình (1) cho (2) Ta có bảng: n M 39(K) 57,75 (loại) 76,5(loại) ⇒ M K ⇒ Đáp án D Ví dụ 3: Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX NaY (X, Y hai nguyên tố có tự nhiên, hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu 8,61 gam kết tủa Thành phần phần trăm khối lượng NaX hỗn hợp ban đầu A 47,2% B 52,8% C 58,2% Hướng dẫn giải: Giả sử Y Flo Gọi CTTB X Y Na 23 + → Ag → 108 + (g) 6,03 → 8,61 (g) ⇒ 8,61.(23 + ⇒ ) = 6,03 (108 + = 175,3 (Loại) ) D 41,8% Sưu Tầm: NSND Trung Hiếu ⇒ X Clo, Y Flo Kết tủa 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 Dạng 7: Hiệu suất phản ứng Phương pháp giải Tính hiệu suất theo chất tham gia Tính hiệu suất theo sản phẩm: Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho lít Cl2 phản ứng với lít H2; hiệu suất phản ứng đạt 80% Phần trăm thể tích Cl2 hỗn hợp khí sau phản ứng là: (các thể tích khí đo 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 = 80% = 1,6 lít VCl2 dư = – 1,6 = 1,4 lít Vsau phản ứng = VHCl + VH2 dư + VCl2 dư = 2.1,6 + 0,4 + 1,4 = lít ⇒ Đáp án A Ví dụ 2: Khối lượng natri thể tích khí clo điều kiện tiêu chuẩn cần để điều chế 9,36 gam muối NaCl (biết H = 80%) A 3,68 gam 2,24 lít B 3,68 gam 1,792 lít C 4,6 gam 1,792 lít D 4,6 gam 2,24 lít Hướng dẫn giải: 2Na + Cl2 → 2NaCl 0,16 0,16 ⇒ mNa thực tế = 0,16.23 : 80% = 4,6g VCl2 thực tế = (0,08.22,4) : 80% = 2,24 lít ⇒ Đáp án D ... NaBr giảm 1 27 – 80 = 47g Theo đề khối lượng muối giảm 7, 05g ⇒ nNaI = 7, 05 : 47 = 0,15 mol Thí nghiệm 2: Ta thấy mol NaBr → mol NaCl giảm 44,5g mol NaI → mol NaCl giảm 91,5g Theo giả thi t khối... Mn +7 + 5e → Mn+2 0,15 → 0 ,75 (mol) Qúa trình cho e: 2Cl- → Cl2 + 2e Bảo tồn e ta có: nCl2 = 1/2 ne nhận = 0, 375 mol ⇒ VCl2 = 0, 375 .22,4 = 8,4 lít ⇒ Đáp án B Dạng 4: Bài tốn tính axit HCl Phương... (mol) 0,1 ← 0,05 (mol) Ta có: mX = 2x.M + 24.3x = 7, 5g (1) Bảo toàn e: 2nx + 6x = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol (2) Chia phương trình (1) cho (2) Ta có bảng: n M 39(K) 57, 75 (loại) 76 ,5(loại) ⇒ M K ⇒ Đáp