Luyện tập Nhóm halogen

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%

Trong tự nhiên, halogen chỉ tồn tạo ở dạng hợp chất, phần lớn ở dạng muối halide, phổ biến như calcium fluride, sodium chloride.

(X): HCl, (Y): Cl₂, (Z): H₂O, (T): Fe.

1. MnO₂ + 4HCl (đặc) MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

2. Cl₂ + H₂ 2HCl

3. 2HCl + Fe → FeCl₂+ H₂

3. 3Cl₂ + 2Fe 2FeCl₃

4. Cl₂ + H₂O HCl + HClO

• Ở điều kiện thường, I₂ tồn tại ở thể rắn.

• Ở nhiêt độ cao, I₂ thăng hoa, chuyển từ thể rắn sang thể hơi dưới áp suất thường.

Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng từ F₂ đến I₂ do:

- Tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng.

- Khối lượng phân tử tăng.

Ở điều kiện thường, đơn chất cholorine ở thể khí, màu vàng lục.

Khi đun nóng, Cl₂ phản ứng với dung dịch potassium hydroxide tạo thành muối chlorate (KClO₃).

3Cl₂ + 6KOH  5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Potassium chorate là chất oxi hóa mạnh, được sử dụng chế tạo thuốc nổ, hỗn hợp đầu que diêm, …

Các nguyên tố nhóm halogen thuộc nhóm VIIA của bảng tuần hoàn nên có 7 electron ở lớp ngoài cùng, do đó cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁵.

Theo bài ra ta có n_Al : n_Mg = 1:1 ⇒ Gọi n_Al và n_Mg là x (mol):

n_Cl2 = 5,6/22,4 = 0,25 mol

Mg + Cl₂ → MgCl₂

 x  →  x

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

 x  → 1,5 x

Từ phương trình ta có:

x + 1,5x = 0,25 ⇒ x = 0,1

Gọi halogen cần tìm là X₂:

2Al + 3X₂ → 2AlX₃

Theo đề ra:

X = 80 X là Br

Phương trình phản ứng:

M + n/2Cl₂ → MCl_n

      →  

M = 12n

n = 2, M = 24 (Mg) thõa mãn

Chlorine phản ứng với dung dịch sodium hydroxide ở điều kiện thường, tạo thành nước Javel (Gia-ven):

Cl₂ + NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

Bảo toàn khối lượng ta có:

m_KL + m_Cl- = m_muối

⇒ 40,3 - 11,9 = 28,4 (gam)

n_Cl- = 28,4/35,5 = 0,8 mol

⇒ n_Cl2 = 0,4 mol

V_Cl2 = 0,4 . 22,4 = 8,96 lít

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

n_MnO2 = 26,1/87 = 0,3 mol

Theo phương trình phản ứng:

n_Cl2 = n_MnO2 = 0,3 mol

Theo bài ra:

n_Cl2 = 6,048/22,4 = 0,27 mol

Fluorine có độ âm điện lớn nhất, nên fluorine luôn có số oxi hóa bằng -1 trong mọi hợp chất.

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

Theo phương trình hóa học:

n_KCl  = n_MnCl2 = x (mol)

m_muối = 28,07 ⇒ m_KCl  + m_MnCl2 = 28,07 gam 

⇒ x .74,5 +  x.126 = 28,07 

⇒ x = 0,14 mol

⇒ n_KCl  = n_MnCl2  = 0,14 mol

Theo phương trình hóa học:

Theo định luật bảo toàn e:

m.n_M + 3n_Al = 2.n_Cl2 = 0,7 mol

Theo bài ra ta có: n_Al : n_M = 1 : 2 nên gọi số mol của Al là a ⇒ số mol của kim loại M là 2a (mol):

2am + 3a = 0,7

• Với m = 1 ⇒ a = 0,14 mol ⇒ m_Al = 0,14.27 = 3,78 gam

⇒ m_M = 7,5 – 3,78 = 3,72 gam

• Với m = 2 ⇒ a = 0,1 mol ⇒ m_Al = 27.0,1 = 2,7 gam

⇒ m_M = 7,5 – 2,7 = 4,8 gam

Vậy kim loại cần tìm là Mg