CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3.5. Hệ thống bài tập chương: “Nhóm Halogen”
Dựa vào nội dung bài tập chúng tôi chia hệ thống bài tập chương “nhóm halogen” thành 6 dạng (gồm 122 bài):
Bảng 2.5. Hệ thống bài tập chương “Nhóm halogen”
STT Dạng bài Số lượng BT cơ bản BT nâng cao 1 Hoàn thành sơ đồ phản ứng 8 Bài 1-2 Bài 3-8
2 Điều chế - Tinh chế - Tách chất 11 Bài 9-10 Bài 11-19
3 Nhận biết 21 Bài 20, 26 Bài 21-25, 27-40 4 Giải thích hiện tượng 17 Bài 41-48 Bài 49-57
5 Bài toán: 5.1. Xác định tên halogen và các hợp chất của chúng 5.2. Xác định khối lượng và nồng độ các các hợp chất halogen 5.3. Tính pH và nồng độ dd HCl
5.4. Chứng minh axit dư, hết 5.5. Hiệu suất 66 11 7 14 12 4 Bài 58-60 Bài 69-70 Bài 76-78 Bài 90-91 Bài 102 Bài 61-68 Bài 71-75 Bài 79-89 Bài 92-101 Bài 103-105 6 Bài tập tổng hợp 18 Bài 106-122 Sau đây là nội dung cụ thể của từng dạng bài tập.
2.3.5.1. Bài tập hoàn thành sơ đồ phản ứng A- Một số điểm cần lưu ý
Dạng toán này không gây khó khăn nhiều cho HS trong các kì thi. Để làm dạng toán này trước hết HS cần nắm vững tính chất hóa học của các chất và nhận định xem phản ứng đề cho là phản ứng trao đổi hay phản ứng oxi hóa – khử.
• Với phản ứng trao đổi: cần vận dụng qui luật về tính tan, tính axit, bazơ…của các chất.
• Với phản ứng ôxi hóa – khử: cần vận dụng qui luật về sự tăng giảm số ôxi hóa, chất ôxi hóa mạnh tác dụng với chất khử mạnh tạo ra chất ôxi hóa và chất khử yếu hơn.
B – Bài tập mẫu
VD 1. Bổ túc và cân bằng các phương trình phản ứng sau: a. MnO2 + HCl → … + … + …
b. Cl2 + FeSO4 + … → … + …
c. KMnO4 + NaCl + … → MnSO4 + Cl2 + … + … + … d. KBrO3 + KBr + H2SO4 → Br2 + … + …
e. KClO3 + HCl → Cl2 + … + …
Giải
a. MnO2 + 4HClđ → MnCl2 + Cl2 + 2H2O. b. Cl2 + 2FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2HCl .
c. 2KMnO4 + 10NaCl + 8H2SO4→ 2MnSO4 + 5Cl2 + K2SO4+ 5Na2SO4 + 8H2O. d. KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4 → 3Br2 + 3K2SO4 + 3H2O.
e. KClO3 + 6HCl → 3Cl2 + KCl + 3H2O.
VD 2. Bổ túc các phản ứng sau (ghi rõ điều kiện, nếu có): KClO3 →t0
A + B. A → D + G.
D + H2O → E + H2. E + G → nước Javel. E + G → muối clorat. A + H → muối clorat.
Hướng dẫn giải:
Khi xác định các chất để hoàn thành phương trình phản ứng, không phải lúc nào ta cũng suy luận từ phương trình đầu tiên mà phải xem xét, phân tích từng phương trình, tìm mối liên quan giữa các chất trong các phản ứng.
2KClO3 →t0 2KCl + 3O2. KCl đpnc → K + Cl2.
K + H2O → KOH + H2. 2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O. 6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O. KCl + 3H2O →đp,xt
KClO3 + 3H2.
C – Bài tập tương tự
Bài 1. Hoàn thành chuỗi phản ứng sau:
a. MnO2→ Cl2→ HCl → Cl2 → CaCl2→ Ca(OH)2→ Clorua vôi. t0
b. KMnO4 → Cl2→ KCl → Cl2 →axit hipoclorơ
NaClO → NaCl → Cl2 → FeCl3. HClO → HCl → NaCl
c. Cl2 → Br2 → I2
HCl → FeCl2→ Fe(OH)2. d. KMnO4 → Cl2 → nước Javen → Cl2
NaClO3 → O2.
Bài 2. Hoàn thành chuỗi phản ứng sau:
a. Kali clorat → kali clorua → hiđro clorua → đồng (II) clorua → bari clorua →
bạc clorua → clo → kali clorat.
b. Axit clohiđric → clo →nước Javen ↓
clorua vôi → clo → brom → iot.
c. CaCO3→ CaCl2 → NaCl → NaOH → NaClO → NaCl → Cl2→ FeCl3→ AgCl.
Bài 3. Cho các PTHH của các phản ứng sau đây: 1. A1 → A2 + A3 + A4. 2. A1 xt →;to A2 + A4. 3. A3 →to A2 + A4. 4. A1 + Zn + H2SO4 → A2 + ZnSO4 + H2O. 5. A3 + Zn + H2SO4 → A2 + ZnSO4 + H2O. 6. A1 + A2 + H2SO4 → A5 + NaHSO4 + H2O. 7. A5 + NaOH → A2 + A6 + H2O. 8. A6 →to A1 + A2. Biết:
- Trong điều kiện thường A4; A5 là các chất khí. - A1 có chứa 21,6% Na theo khối lượng.
- A1; A3 là hợp chất của Clo.
Cho: Na = 23; Cl = 35,5; H = 1; S = 32; O = 16.
Bài 4.Hoàn thành và xác định các chất có trong sơ đồ sau: KClO3 A + B.
A + KMnO4 → C + … + … + … A D + C.
D + H2O → E + .... C + E → .... + .... + ...
Bài 5.Hoàn thành các phương trình phản ứng sau (ghi rõ đk, nếu có):
Bài 6. Viết các phản ứng thực hiện chuỗi biến hóa sau: a. X1 + X2 →to Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O. b. X3 + X4 + X5 → HCl + H2SO4.
c. D1 + D2 + D3 → Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O.
Bài 7. Cho A là oxit, B là muối, C và D là kim loại. Hãy hoàn thành các phản ứng sau:
a. A + HCl → 2 muối + H2O. b. B + NaOH → 2 muối + H2O. c. C + muối → 1 muối.
d. D + muối → 2 muối.
Bài 8. Bổ túc chuỗi phản ứng, biết rằng C là khí giúp cho phản ứng đốt cháy, D là kim loại cháy với ngọn lửa màu vàng.
A B + C ↑ . B D + E↑ . D + C → F. E + dd F → B + G + H2O. I J K L M N
NaCl NaCl NaCl NaCl
A B C
E F G
NaCl NaCl NaCl
t0 đpnc
xt, t0 đpnc
Hãy cho biết công dụng của dd chứa B + G.
2.3.5.2.Bài tập điều chế - tinh chế - tách chất A- Một số điểm cần lưu ý
1. Điều chế: Trước hết cần nắm vững phương pháp điều chế các chất, sau đó lập mối quan hệ giữa các chất đề cho với chất cần điều chế, cuối cùng là viết phương trình để kiểm tra lại.
2. Tinh chế:
- Chất chọn để tinh chế là chất tác dụng với nhiều chất trong hệ, không tác dụng với chất cần tinh chế.
- Hoặc chất chọn để tinh chế là chất chỉ tác dụng với chất cần tinh chế, sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng ra khỏi hệ phản ứng và tái tạo lại chất cần tinh chế.
3. Tách chất
-Chất chọn để tách là chất chỉ tác dụng với một hoặc một số chất trong hệ.
-Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng ra khỏi hệ phản ứng và tái tạo lại chất ban đầu.
B – Bài tập minh họa
VD 1. Từ NaCl, H2O, Fe và các thiết bị cần thiết, hãy điều chế FeCl3, FeCl2, Fe(OH)2, Fe(OH)3.
Giải
- Điều chế FeCl3
2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2. 3Cl2 + 2Fe 2 FeCl3.
- Điều chế FeCl2: FeCl3 + Fe → FeCl2. - Tương tự, điều chế Fe(OH)2 và Fe(OH)3. FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl.
→ FeCl3 Fe Cl2 NaCl H2O t0
VD 2. Nêu cách tinh chế muối ăn có lẫn MgCl2 và NaBr.
Giải
- Cho dd Na2CO3dư vào dd chứa 3 muối trên: MgCl2 + Na2CO3 → MgCO3 + 2NaCl.
- Lọc kết tủa, sau đó cho khí clo vào dd chứa NaCl, Na2CO3 có lẫn NaBr. Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2.
- Cô cạn dd, brom bay hơi, còn lại NaCl và Na2CO3, cho dd HCl vào đến khi hết khí CO2 bay lên, cô cạn dd được NaCl.
VD 3. Một loại muối ăn có lẫn tạp chất CaCl2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4, CaSO4. Hãy trình bày cách loại các tạp chất để thu được muối ăn tinh khiết.
Giải
- Hòa tan muối ăn vào nước cất. - Thêm BaCl2dư để loại ion 2−
4
SO ở dạng BaSO4 kết tủa trắng. BaCl2 + Na2SO4→ BaSO4 + 2NaCl.
BaCl2 + MgSO4→ BaSO4 + MgCl2. BaCl2 + CaSO4→ BaSO4 + CaCl2. Lọc bỏ kết tủa BaSO4.
- Thêm Na2CO3dư để loại ion Mg2+
, Ca2+. MgCl2 + Na2CO3→ MgCO3 + 2NaCl. CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl. Lọc bỏ kết tủa MgCO3, CaCO3 .
- Thêm dd HCl để loại bỏ Na2CO3 dư:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2. - Cô cạn dd ta thu được muối ăn tinh khiết.
VD 4.Hãy đề nghị cách tách lấy từng muối trong hỗn hợp rắn gồm NH4Cl, BaCl2, MgCl2. Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra.
Giải
C – Bài tập tương tự
Bài 9. Nêu cách tách chất ra khỏi hỗn hợp: a. Cl2 có lẫn N2 và H2.
b. Cl2 có lẫn CO2.
Bài 10. Nêu cách tinh chế:
a. Muối ăn có lẫn MgCl2 và NaBr. b. Axit clohidric có lẫn axit sunfuric.
Bài 11. Một loại muối ăn có lẫn tạp chất CaCl2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4, CaSO4. Hãy trình bày cách loại các tạp chất để thu được muối ăn tinh khiết.
Bài 12. Làm thế nào để tinh chế NaCl khan có lẫn muối khan NaBr, NaI, Na2CO3?
Bài 13.Hãy đề nghị cách tách lấy từng muối trong hỗn hợp rắn gồm: amoni clorua, bari clorua, magie clorua. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra.
Bài 14. Nêu phương pháp tách hỗn hợp gồm 3 khí: Cl2, H2 và CO2 thành các chất nguyên chất.
Bài 15.Tinh chế:
a. O2 có lẫn Cl2 , CO2. b.Cl2 có lẫn O2, CO2, SO2. c. AlCl3lẫn FeCl3 và CuCl2.
d.CO2có lẫn khí HCl và hơi nước. BaCl2 Ba(OH)2 NH3 + HCl làm lạnh NH4Cl BaCl2 MgCl2 BaCl2 MgCl2 NH4Cl Ba(OH)2 Cô cạn Mg(OH)2 HCl MgCl2 (dd) MgCl2 Cô cạn HCl BaCl2 (dd) BaCl2 thăng hoa đun
Bài 16. Một loại muối ăn có lẫn các tạp chất: Na2SO4, MgCl2, CaCl2, CaSO4. Hãy trình bày phương pháp hoá học để lấy NaCl tinh khiết. Viết PTHH của các phản ứng.
Bài 17. Từ các chất ban đầu là nước, muối ăn, KOH, CaCO3, hãy điều chế kaliclorat, vôi tôi, clorua vôi.
Bài 18. Từ các chất NaCl, KI, H2O, viết PTHH của các phản ứng điều chế nước Cl2, nước javen, dd KOH, I2, kali clorat.
Bài 19. Từ các chất ban đầu là nước, muối ăn, Fe và H2SO4 đậm đặc, hãy điều chế FeCl2, FeCl3, nước clo.
2.3.5.3. Bài tập nhận biết A – Một số điểm cần lưu ý
Dựa vào tính chất vật lí, hóa học (tùy theo đề bài) để nhận biết các hóa chất như dựa trên dấu hiệu về màu sắc, mùi và tính tan hoặc phản ứng tạo chất kết tủa, bay hơi.
Các loại thuốc thử thường dùng
a. Quỳ tím
- Nhận biết dd axit: quỳ tím hóa đỏ. - Nhận biết dd bazơ: quỳ tím hóa xanh.
- Nhận biết dd muối của axit mạnh – bazơ yếu. VD: NH4Cl, (NH4)2SO4,… quỳ tím hóa đỏ.
- Nhận biết dd muối của axit yếu – bazơ mạnh. VD: Na2CO3, Na2S,… quỳ tím hóa xanh.
b. Ngoài ra, để nhận biết các ion halogenua có thể dùng dd AgNO3:
- ion Cl-: Ag+ + Cl- → AgCl (kết tủa trắng). - ion Br-: Ag+ + Br- → AgBr (kết tủa vàng nhạt). - ion I-: Ag+ + I- → AgI (kết tủa vàng đậm).
B – Bài tập mẫu
VD 1. Dùng thuốc thử thích hợp, hãy nhận biết các dd sau đã mất nhãn: NaCl, NaBr, KI, HCl, H2SO4, KOH.
Giải
NaCl NaBr KI HCl H2SO4 KOH Quỳ tím - - - Đỏ Đỏ Xanh dd BaCl2 X X X - ↓ trắng X dd AgNO3 ↓ trắng ↓vàng nhạt ↓ vàng đậm X X X
Viết phương trình minh họa.
VD 2. Có 4 lọ mất nhãn đựng 4 dd: HCl, H2SO4, BaCl2, Na2CO3. Hãy nhận biết lọ nào đựng trong dd gì mà không được dùng bất kì thuốc thử nào.
Giải
HCl H2SO4 BaCl2 Na2CO3
HCl X - - ↑ CO2
H2SO4 - X ↓BaSO4 ↑ CO2 BaCl2 - ↓BaSO4 X ↓BaCO3 Na2CO3 ↑ CO2 ↑ CO2 ↓BaCO3 X Kết luận 1 ↑ 1 ↑, 1↓ 2↓ 2↑, 1↓
Viết phương trình minh họa.
VD 3. Không dùng hóa chất nào khác hãy phân biệt 4 dd chứa các hóa chất sau: NaCl, NaOH, HCl, phenolphtalein.
Giải
Nhỏ lần lượt 1 mẫu thử vào 3 mẫu thử còn lại đến khi thấy 2 mẫu thử nhỏ vào nhau biến thành màu hồng thì cặp đó là dd NaOH và phenolphtalein.
Còn lại là dd NaCl và dd HCl.
Chia ống nghiệm có màu hồng thành 2 phần bằng nhau. Lấy 2 mẫu thử đựng dd NaCl và HCl , mỗi mẫu thử nhỏ vào ống nghiệm màu hồng, mẫu nào làm màu hồng mất đi là dd HCl (vì axit trung hòa hết NaOH, tạo môi trường trung tính nên phenolphtalein không đổi màu) → ta nhận được dd HCl và dd NaCl.
Ống nghiệm từ màu hồng chuyển sang không màu, lúc này chỉ chứa NaCl và phenolphtalein. Ta dùng nó để nhận biết dd NaOH bằng cách nhỏ vào 1 trong 2 ống nghiệm chưa phân biệt, ống nghiệm nào biến thành màu hồng là NaOH, còn lại là phenolphtalein.
C- Bài tập tương tự
Dạng: Nhận biết bằng thuốc thử tùy chọn
Bài 20.Trình bày phương pháp nhận biết các chất lỏng sau: a. HCl, NaOH, Na2SO4,NaCl, NaNO3.
b. HCl, H2SO4, HNO3, H2O.
Bài 21.Có 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa 1 dd muối (không trùng kim loại cũng như gốc axit) là: clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của các kim loại Ba, Mg, K, Pb.
a. Hỏi mỗi ống nghiệm chứa dd của muối nào? b. Nêu phương pháp phân biệt 4 muối trên.
Bài 22. Có 8 dd chứa: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày các phản ứng phân biệt các dd nói trên.
Bài 23.Có 4 chất rắn: KNO3, NaNO3, KCl, NaCl. Hãy nêu cách phân biệt chúng.
Bài 24.Bằng phương pháp hóa học hãy nêu cách phân biệt các hỗn hợp rắn sau: (Fe + Fe2O3), (Fe + FeO), (FeO + Fe2O3).
Bài 25. Có 3 lọ đựng 3 hỗn hợp bột: (Al + Al2O3), (Fe + Fe2O3), (FeO + Fe2O3). Dùng phương pháp hóa học để nhận biết chúng. Viết PTHH của các phản ứng.
Dạng: Nhận biết chỉ bằng thuốc thử qui định
Bài 26. Nhận biết các dd trong mỗi cặp sau đây chỉ bằng dd HCl: a. 4 dd: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl.
b. 4 chất rắn: NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4.
Bài 27. Nhận biết bằng 1 hoá chất tự chọn: a. 4 dd: MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. b. 4 dd: H2SO4, Na2SO4, Na2CO3, MgSO4. c. 4 axit: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4.
Bài 28. Chỉ được dùng thêm quỳ tím và các ống nghiệm, hãy chỉ rõ phương pháp nhận ra các dd bị mất nhãn: NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, BaCl2, Na2S.
Bài 29. Cho các hóa chất: Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết chúng.
Bài 30. Chỉ dùng thêm một hóa chất, phân biệt các hóa chất sau: MgCl2, KBr, NaI, AgNO3, NH4HCO3.
Dạng: Nhận biết không có thuốc thử khác
Bài 31. Có 4 ống nghiệm được đánh số (1), (2), (3), (4), mỗi ống chứa một trong 4 dd sau: Na2CO3, MgCl2, HCl, KHCO3. Biết rằng:
- Khi đổ ống số (1) vào ống số (3) thì thấy kết tủa.
- Khi đổ ống số (3) vào ống số (4) thì thấy có khí bay lên. Hỏi dd nào được chứa trong từng ống nghiệm.
Bài 32. Trong 5 dd ký hiệu A, B, C, D, E chứa Na2CO3, HCl, BaCl2, H2SO4, NaCl. Biết:
- Đổ A vào B → có kết tủa. - Đổ A vào C → có khí bay ra. - Đổ B vào D → có kết tủa.
Xác định các chất có các kí hiệu trên và giải thích.
Bài 33. Có 4 lọ mất nhãn A, B, C, D chứa KI, HI, AgNO3, Na2CO3. + Cho chất trong lọ A vào các lọ: B, C, D đều thấy có kết tủa. + Chất trong lọ B chỉ tạo kết tủa với 1 trong 3 chất còn lại. + Chất C tạo 1 kết tủa và 1 khí bay ra với 2 trong 3 chất còn lại. Xác định chất chứa trong mỗi lọ. Giải thích.
Bài 34. Hãy phân biệt các chất trong mỗi cặp dd sau đây mà không dùng thuốc thử khác:
a. NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH. b. NaOH, FeCl2, HCl, NaCl.
Bài 36. Không được dùng thêm hoá chất nào khác, hãy nhận biết 5 lọ mất nhãn sau: NaHSO4, Mg(HCO3)2, Ca(HCO3)2, Na2CO3, KHCO3.
Bài 37. Có 4 lọ mất nhãn A, B, C, D biết rằng:
- Nếu cho chất trong lọ A phản ứng với các chất trong lọ còn lại thì thu được 1 kết tủa.
- Chất B tạo kết tủa với các chất A, C, D.
- Chất C tạo 1 kết tủa trắng và 1 chất khí với các chất A, B, D.