Đề kiểm tra 15 phút Hóa 10 Chương 7: Nguyên tố nhóm Halogen

Phương trình phản ứng:

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

Hiện tượng quan sát được: Copper (II) oxide tan dần tạo dung dịch có màu xanh (CuCl₂).

Trong các halogen tính oxi hóa giảm dần từ F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂.

 Halogen có tính oxi hóa yếu nhất là I₂.

Phương trình phản ứng:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế khí hydrogen chloride bằng cách cho NaCl rắn phản ứng với H₂SO₄ đặc ở các điều kiện nhiệt độ 250⁰C. 

NaCl_{tinh thể} + H₂SO_{4 đậm đặc} → NaHSO₄ + HCl

NaF(aq) + AgNO₃(aq) → không xảy ra phản ứng 

NaCl(aq) + AgNO₃(aq) →  AgCl(s) + NaNO₃(aq) 

NaBr(aq) + AgNO₃(aq) →AgBr(s) + NaNO₃(aq) 

NaI(aq) + AgNO₃(aq) → AgI(s) + NaNO₃(aq) 

Nguyên nhân dẫn đến nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các đơn chất halogen tăng từ fluorine đến iodine là do từ fluorine đến iodine, khối lượng phân tử và tương tác van der Waals đều tăng.

 Theo chiều từ F → I độ âm điện giảm dần.

Độ âm điện của các nguyên tố:

F: 3,98

Cl: 3,16

Br: 2,96

I: 2,66

Trong công nghiệp, người ta điều chế khí Cl₂ bằng cách điện phân dung dịch bão hòa NaCl trong nước, có màng ngăn (hoặc điện phân nóng chảy NaCl).

2NaCl + 2H₂O 2NaOH + H₂ + Cl₂

n_HI = 0,02.0,1= 0,002 mol

Phương trình phản ứng

HI + NaOH → NaI + H₂O

0,002 → 0,002 mol

⇒ C_MNaOH = 0,002:0,01 = 0,2 mol/lít

Trong phòng thí nghiệm, Cl₂ được điều chế bằng cách cho HCl đặc tác dụng với KMnO₄:

 2KMnO₄ + 16HCl 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

Phương trình hóa học:

4HF + SiO₂ ⟶ SiF₄ + 2H₂O. 

Các khoáng chất fluorite (CaF₂), fluorapatite (Ca₅(PO₄)₃F), cryolite (Na₃AlF₆) đều chứa nguyên tố fluorine.

Các phương trình hóa học:

Mg + Cl₂ → MgCl₂          (1)

2Al + 3Cl₂ → AlCl₃          (2)

3Mg + O₂ → 2MgO         (3)

4Al + 3O₂ → 2AlO₃         (4)

m_{muối +} m_oxide = m_KL + m_Cl- + m_O- = 37, 05

⇒ m_Cl- + m_O- = 37,05 – (4,80 + 8,10) = 24, 15 (gam)

n_Mg = 4,8/24 = 0,2 (mol); n_Al = 8,1/27 = 0,3 (mol)

Gọi số mol O₂ và Cl₂ trong hỗn hợp lần lượt là x, y (mol):

Phương trình nhường e:

Al → Al³⁺ + 3e

Mg → Mg²⁺ + 2e

n_{e nhường} = 0,2.2 + 0,3.3 = 1,3 (mol)

Phương trình nhận e:

O₂ + 4e → 2O^-

 x → 4x → 2x

Cl₂ + 2e → 2Cl^-

 y → 2y → 2y

n_{e nhận} = 4x + 2y ⇒ 4x + 2y = 1,3                  (1)

m_O- + m_Cl- = 16.2x + 35,5.2y = 24,15           (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,2; y = 0,25

%m_Cl2 = 100% – 26,5% = 73,5%

Các phản ứng trên không phải phản ứng oxi hóa khử.

 Phản ứng chứng minh tính khử của các ion halide là: 

 Bromide có số oxi hóa tăng từ − 1 lên 0, thể hiện tính khử trong phản ứng. 

2KOH + Cl₂ → KCl + KClO + H₂O

Gọi số mol KOH phản ứng là x mol

⇒ Sau phản ứng có: 0,5x mol KCl; 0,5x mol KClO và (0,25 – x) mol KOH dư.

⇒ m_{rắn sau} = 74,5.0,5x + 90,5.0,5x + 56.(0,25 – x) = 19,3g

⇒ x = 0,2 mol

⇒ n_Cl2 = 0,1 (mol)

⇒ V_Cl2 = 0,1.24,79 = 2,479 (l).

Sau khi cho mẩu giấy màu ẩm vào bình tam giác thì mẩu giấy mất màu do một phần khí Cl₂ tác dụng với nước sinh ra HClO có tính oxi hóa mạnh, có khả năng diệt khuẩn và tẩy màu.

Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO

Khi dẫn các khí qua AgNO₃, khí HCl hòa tan vào nước và tác dụng với AgNO₃ tạo kết tủa AgCl. 

Giữa các phân tử HF tồn tại liên kết hydrogen với nhau.

Lượng NaCl nguyên chất:

m_{NaCl nguyên chất} = 2000.95% = 1900 kg

Lượng HCl thu được theo lí thuyết :

    2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl

m: 58,5                                          36,5

m: 1900                                           x

⇒ x = 1185,47 kg

Lượng HCl thu được theo thực tế:

m_{HCl tt} = 2500.1,19.37% = 1100,75 kg

Hiệu suất của quá trình điều chế: