Đề kiểm tra 45 phút Hóa 10 Chủ đề 7

m_{rắn sau} − m_M = m_X

⇒ 71.n_Cl2 + 32.n_O2 = 23 − 7,2 = 15,8 g           (1)

⇒ n_khí = n_Cl2 +n_O2 = 0,25 mol                         (2)

Giải hệ (1) và (2) ⇒ n_Cl2 = 0,2; n_O2 = 0,05 mol

Gọi hóa trị của M là x

Quá trình nhận electron:

0,2             0,4

0,05           0,2

Bảo toàn electron: n_{e nhận} = n_{e nhường} = 0,6 

0,6/x         0,6

x = 2, M = 24 (Mg) 

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

Để điều chế F₂ trong công nghiệp, người ta điện phân nóng chảy hỗn hợp KF và HF, hỗn hợp đó ở thể lỏng (thể lỏng khác dung dịch).

Trong tự nhiên, nguyên tố Flourine không thể tồn tại ở dạng đơn chất

Tính khử của các ion halogenua tăng dần theo thứ tự: F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻

Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế khí hydrochloric bằng cách: cho NaCl tinh thể tác dụng với H₂SO₄ đặc, đun nóng.

NaCl rắn + H₂SO_{4 đặc}  → NaHSO₄ + HCl.

Acid HF được dùng để khắc lên thủy tinh.

SiO₂ tác dụng với dung dịch HF nhưng không tác dụng với dung dịch HCl

Silver bromide là AgBr.

Phương trình phản ứng minh họa

O₃ + 2KI + H₂O → O₂ + 2KOH + I₂

2F₂ + 2H₂O→ O₂ + 4 HF

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

4Cl₂ + H₂S + 4H₂O →  H2SO₄ + 8HCl.

Vậy phản ứng (1), (2), (3) tạo ra đơn chất.

Đặc điểm không phải là đặc điểm chung cho các nguyên tố halogen (F, Cl, Br, I) là: Chỉ có số oxi hóa -1 trong các hợp chất.

Gọi kí hiệu chung của hai kim loại kiềm là M.

Gọi số mol trong 46 gam hỗn hợp đầu: n_M = a mol và n_Ba = b mol.

Các phương trình phản ứng:

2M + 2H₂O → 2MOH + H₂↑                                                       (1)

  a                       a        0,5a

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑                                                    (2)

  b                       b             b

Số mol H₂ = 0,5 mol nên: 0,5a + b = 0,5 a + 2b = 1              (3)

Khi cho dung dịch thu được tác dụng với dung dịch Na₂SO₄:

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaOH 

Khi thêm 0,18 mol Na₂SO₄, trong dung dịch còn dư Ba(OH)₂ nên b > 0,18.

Khi thêm 0,21 mol Na₂SO₄, trong dung dịch còn dư Na₂SO₄ nên b < 0,21.

Mặt khác: Ma + 137b = 46                                                         (4)

Kết hợp (3), (4) ta có: 

Mặt khác: 0,18 < b < 0,21 29,7 < M < 33,34

Khối lượng mol trung bình của 2 kim loại kiềm liên tiếp là: 29,7 < M < 33,34.

Hai kim loại đó là Na (Na = 23) và K (K = 39)

n_NaBr = 0,2.0,5 = 0,1 mol

n_NaI = 0,2.0,6 = 0,12 mol

Phương trình phản ứng

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂

Theo phương trình phản ứng ta có:

n_NaCl = n_NaBr + n_NaI = 0,1 + 0,12 = 0,22 (mol)

m_NaCl = 0,22.58,5 = 12,87 gam.

Sơ đồ phản ứng

Hỗn hợp X + HCl → dung dịch Y + H₂O

Cô cạn Y → mmuối khan

n_HCl = 0,2.2,3 = 0,46 mol

Áp dụng bảo toàn nguyên tố H

Ta có: n_H2O = 1/2n_HCl = 0,46 : 2 = 0,23 mol

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

m_oxit + m_HCl = m _muối + m_H2O

⇒ m _muốii = 12,68 + 0,46.36,5 - 0,23.18 = 25,33 gam

Ở điều kiện thường, halogen tồn tại ở thể rắn, có màu đen tím là I₂.

Ở điều kiện thường

F₂ dạng khí màu lục nhạt

Cl₂ dạng khí màu vàng lục

Br₂ dạng lỏng màu nâu đỏ

n_NaOH = 0,25.3,2 = 0,8 mol

m_HX = 200.14,6:100 = 29,2 gam

Phương trình phản ứng tổng quát xảy ra:

HX + NaOH → NaX + H₂O

Theo phương trình phản ứng

n_HX = n_NaOH = 0,8 mol

M_HX = 29,2:0,8 = 36,5 ⇒ X = 35,5 (Cl)

Công thức của HX là HCl.

Khi cho khí HCl khô gặp quỳ tím ẩm thì màu quỳ tím chuyển màu thành đỏ.

(1) Sai vì Fe + 2HCl →FeCl₂ + H₂

(3) Sai, có thể oxi hóa khử như: 6HI + Fe₂O₃ → 2FeI₂ + I₂ + 3H₂

(1) Sai vì Các nguyên tử halogen có cấu hình e lớp ngoài cùng là ns²np⁵

(2) Sai vì tính acid HI > HBr > HCl > HF

Trong phòng thí nghiệm, khí Chlorine được điều chế bằng cách oxi hóa HCl, cho HCl tác dụng với cấc chất oxi hóa mạnh như KClO₃, KMnO₄, MnO₂,….

n_H2 = 4,48:22,4 = 0,2 mol

Phương trình tổng quát:

2R + 2nHCl → 2RCl_n + nH₂

← 0,2 mol

Theo phương trình phản ứng ta có:

M_R = 4,8: = 12n

Với n = 1 thì M_R = 12 (Loại)

Với n = 2 thì M_R = 24 (Đúng) (Mg)

Vậy kim loại cần tìm là Mg.

Dung dịch HCl thể hiện tính khử khi tác dụng với dãy các chất CaOCl₂, KMnO₄, MnO₂, KClO₃

Để nhận biết 4 dung dịch trên ta sử dụng dung dịch AgNO₃ và dung dịch Na₂SO₄

Xét bảng nhận biết sau:

Phương trình phản ứng minh họa

NaCl + AgNO₃ → NaNO₃ + AgCl (↓)

BaCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl ↓ + Ba(NO₃)₂

Na₂SO₄ + BaCl₂ → 2NaCl + BaSO₄ (↓)

Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → 2NaNO₃ + BaSO₄↓

Trong tự nhiên, nguyên tố halogen Flourine tập trung chủ yếu trong chất khoáng criolit.

Để thu được NaCl tinh khiết có lẫn NaI người ta dùng Cl₂:

Sục khí Cl₂ vào dung dịch NaI, khi đó có xảy ra phản ứng:

Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂.

Đun nóng, cô cạn dung dịch thì H₂O bay hơi, I₂ thăng hoa, ta thu được NaCl tinh khiết

Do liên kết giữa chính những chất có cùng độ âm điện X – X  nên là liên kết cộng hóa trị không phân cực

Kim loại iron tác dụng với dung dịch HCl loãng và khí clo cho 2 loại muối clorua khác nhau là FeCl₂ và FeCl₃.

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑.

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃.

Kim loại Zn tác dụng với dung dịch HCl loãng và với khí Chlorine cho cùng loại muối  chloride kim loại.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H2↑.

Zn + Cl₂→ ZnCl₂.

Ag và Cu không tác dụng với dung dịch HCl vì đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học.

n_X2 = 6,72:22,4 = 0,3 mol

Phương trình phản ứng tổng quát:

X₂ + Cu → CuX₂

0,3 → 0,3 (mol)

Theo phản ứng thì:

n_X2 = n_CuX2 = 0,3 mol

M_CuX2 = m:n = 40,5 :0,3 = 135 gam/mol

⇒ X = 35,5 (Cl)

Vậy X₂ chính là Cl₂

Đơn chất Chlorine có thể phản ứng với dung dịch KBr.

2KBr + Cl₂ → 2KCl + Br₂

Phương trình phản ứng

AgNO₃ + HCl → AgCl (kết tủa trắng) + HNO₃

Hiện tượng: Có xuất hiện kết tủa trắng.

Khi đốt nóng đỏ một sợi dây iron rồi đưa vào bình chứa khí Cl₂ dây iron cháy mạnh tạo khói màu nâu.

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

CaOCl₂ + 2HCl đặc → CaCl₂ + Cl₂ + H₂O

1 mol →                                    1 mol

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

1 mol →                                                       2,5 mol

K₂Cr₂O₇ + 14HCl đặc → 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H₂O

1 mol →                                                      3 mol

MnO₂ + 4HCl đặc → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

1 mol →                                 1 mol

Vậy cùng 1 mol thì K₂Cr₂O₇ sẽ cho nhiều khí Cl₂ nhất.

Có khí màu vàng lục thoát ra trong ống nghiệm; mẩu giấy màu ẩm bị mất màu dần.

Các phương trình phản ứng minh họa

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

Sinh ra khí Cl₂ trong bình, khí Cl₂ tác dụng với H₂O trên mẩu giấy

Cl₂ + H₂O ⇆ HCl + HClO

Sinh ra HClO là chất oxi hóa mạnh tẩy màu tờ giấy.

Khi Z là khí H₂ vì khí này nhẹ hơn nước và không tan trong nước

→ Có thể thu khí H₂ bằng phương pháp đẩy nước

→ Phương trình phản ứng thỏa mãn điều kiện là:

Zn + 2HCl (dung dich) → ZnCl₂ + H₂↑

n_MnO2 = 34,8 : 87 = 0,4 mol

Phương trình phản ứng hóa học

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Theo phương trình phản ứng

n_MnO2 = n_Cl2 = 0,4 mol

V_Cl2 = 0,4.22,4 = 8,96 lít

n_HCl = 0,2.0,3 = 0,06 mol

n_H2SO4 = 0,2.0,1 = 0,02 mol

Phương trình phản ứng

Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O  (1)

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2H₂O (2)

Theo phương trình phản ứng (1) và (2) ta có:

n_Ba(OH)2 = 1/2n_HCl + n_H2SO4 = 1/2.0,06 + 0,02 = 0,05 mol

V_Ba(OH)2 = 0,05:0,25 = 0,2 lít = 200 ml

n_Fe = 0,1 mol

Muối sinh ra là FeCl₃

Áp dụng bảo toàn nguyên tố Fe ta có:

n_Fe = n_FeCl3 = 0,1 mol

m_FeCl3 = 0,1.162,5 = 16,25 gam.

Halogen phản ứng mãnh liệt với hydrogen ngay cả trong bóng tối là F₂.