BÀI 25. FLO – BROM – IOT
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
FLO | BROM | IOT | |
Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý | - Là chất khí màu lục nhạt, rất độc. - Trong tự nhiên tồn tại ở dạng hợp chất, chủ yếu có trong các chất khoáng dạng muối florua CaF2,…, trong men răng người, động vật và một số loài cây. | - Là chất lỏng màu nâu, dễ bay hơi, độc. - Tan trong nước, nhưng tan nhiều hơn trong dung môi hữu cơ - Trong tự nhiên brom chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất (nước biển có chứa lượng nhỏ NaBr) | - Là chất rắn, dạng tinh thể màu đen tím. Khi đun nóng, iot sẽ thăng hoa. - Tan rất ít trong nước, nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ - Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất (nước biển có chứa lượng nhỏ NaBr) |
Tính chất hóa học | Flo là phi kim có tính oxi hóa mạnh nhất a. Tác dụng với tất cả các kim loại F2 + Ca → CaF2 F2 + 2Ag → 2AgF b. Tác dụng với hiđro Hỗn hợp H2 và F2 nổ mạnh ngay trong bóng tối ở nhiệt độ –252oC. F2 + H2 → 2HF c. Tác dụng với nước Khí flo qua nước nóng sẽ làm nước bốc cháy 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 |
a. Tác dụng với kim loại 3Br2 + 2Al ® 2AlBr3
b. Tác dụng với hidro H2 + Br2 \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\)2HBr
c. Tác dụng với nước Br2 + H2O ⇄ HBr + HBrO
|
a. Tác dụng với kim loại 3Br2 + 2Al \(\xrightarrow{xt}\) 2AlBr3 b. Tác dụng với hidro H2 + I2 \(\underset{{{t}^{o}}}{\overset{xt}{\longleftrightarrow}}\) 2HI c. Iot tạo phức với hồ tinh bột tạo thành hợp chất có màu xanh.
d. Tác dụng với nước Iot hầu như không tác dụng với nước.
|
Điều chế | Sản xuất flo trong công nghiệp Điện phân hỗn hợp KF và HF (hỗn hợp ở thể lỏng) | Người ta điều chế brom từ nước biển Cl2 + NaBr →NaCl + Br2 | Người ta điều chế iot từ rong biển. |
Ứng dụng | Chủ yếu để điều chế một số dẫn xuất hiđrocacbon chứa flo trong sản xuất chất dẻo. | Chủ yếu để điểu chế một số chất phục vụ: phim ảnh, dược phẩm, … | Dùng để sản xuất dược phẩm, muối iot phòng bệnh bướu cổ, … |
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1. Phương pháp giải dạng bài phản ứng của halogen với dung dịch muối của halogen yếu hơn
Trong nhóm halogen đi từ \(C{{l}_{2}}\)đến\({{I}_{2}}\), halogen đứng trước đẩy halogen đứng sau ra khỏi dung dịch muối của chúng. Ví dụ:
\(B{{r}_{2}}+2NaI~\to 2NaBr+{{I}_{2}}.\)
\(C{{l}_{2}}+2NaBr~\to 2NaCl+B{{r}_{2}}.\)
Để làm được dạng bài tập này học sinh cần lưu ý:
- F2 không tác dụng được với muối của các halogen khác.
- Nên vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để giải nhanh dạng bài tập này.
2. Phương pháp giải dạng bài xác định nguyên tố nhóm halogen
Phương pháp làm dạng bài xác định nguyên tố nhóm halogen cũng tương tự như phương pháp làm dạng bài xác định nguyên tố nói chung. Để xác định được nguyên tố, học sinh cần xác định được nguyên tử khối của nguyên tố đó thông qua các dữ kiện đề bài cho:
- Nếu dữ kiện đề bài cho đề cập đến chuỗi các quá trình phản ứng, học sinh chỉ cần giải theo phương trình phản ứng là có thể tìm ra được nguyên tử khối của nguyên tố.
- Nếu đề bài yêu cầu tìm các nguyên tố halogen thuộc 2 chu kì liên tiếp, học sinh nên dùng phương pháp trung bình (thay 2 nguyên tố cần tìm bằng 1 nguyên tố trung bình) để giải.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 113 SGK Hóa 10):
Dung dịch axit nào sau đây không thể chứa trong bình thủy tinh:
A. HCl.
B. H2SO4.
C. HNO3.
D. HF.
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Vì SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
Do đó ta không thể đựng axit HF trong bình làm bằng thủy tinh.
Bài 2 (trang 113 SGK Hóa 10):
Đổ dung dịch chứa 1g HBr vào dung dịch chứa 1g NaOH. Nhúng giấy quỳ tím vào dung dịch thu được thì giấy quỳ tím chuyển sang nàu nào sau đây:
A. Màu đỏ.
B. Màu xanh.
C. Không đổi màu.
D. Không xác được.
Hướng dẫn giải:
B đúng.
nHBr = 1/81 mol
nNaOH = 1/40 mol
NaOH + HBr → NaBr + H2O
⇒ Sau phản ứng NaOH dư
⇒ Nhúng giấy quỳ vào dung dịch sau phản ứng thấy giấy quỳ chuyển màu xanh.
Bài 3 (trang 113 SGK Hóa 10):
So sánh tính chất oxi hóa của các đơn chất F2,Cl2, Br2, I2 và tính khử của những hợp chất HF, HCl, HBr, HI. Dẫn ra những phương trình hóa học để minh họa.
Hướng dẫn giải:
* Tính oxi hóa giảm dần từ F2 đến I2.
– Phản ứng với kim loại:
+ Flo oxi hóa được tất cả các kim loại: F2 + 2Ag → 2AgF
+ Clo oxi hóa hầu hết kim loại (nhiệt độ thường hoặc không cao lắm): Cl2 + 2Na ® 2NaCl
+ Brom oxi hóa được nhiều kim loại (khi đun nóng): 3Br2 + 2Al ® 2AlBr3
+ Iot oxi hóa được một số kim loại (đun nóng nhiệt độ cao và có xúc tác): 3Br2 + 2Al \( \xrightarrow{xt}\) 2AlBr3
– Phản ứng với hiđro:
F2 + H2 \(\xrightarrow{-{{252}^{o}}C}\) 2HF
H2+Cl2 \(\xrightarrow{a/s}\) 2HCl
H2 + Br2 \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\)2HBr
H2 + I2 \(\underset{{{t}^{o}}}{\overset{xt}{\longleftrightarrow}}\) 2HI
– Halogen đứng trước đẩy halogen đứng sau ra khỏi muối của chúng:
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2
* Tính khử của axit tăng theo chiều: HF < HCl < HBr < HI.
– Chỉ có thể oxi hóa F– bằng dòng điện. Còn ion Cl–, Br–, I– đều có thể bị oxi hóa khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh.
– HF hoàn toàn không thể hiện tính khử, HCl chỉ thể hiện tính khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh, còn HBr và nhất là HI có tính khử mạnh. Axit sunfuric đặc bị HBr khử đến SO2 và bị HI khử đến H2S.
Bài 4 (trang 113 SGK Hóa 10):
Phản ứng của các đơn chất halogen với nước xảy ra như thế nào? Viết phương trình phản ứng, nếu có?
Hướng dẫn giải:
Khi tan trong nước, các halogen tác dụng với nước, flo phản ứng mãnh liệt với nước giải phóng oxi.
2F2 + 2H2O → 4HF + O2.
Với brom và clo tác dụng với nước chậm hơn.
Br2 + H2O ⇆ HBr + HBrO.
Cl2 + H2O ⇆ HCl + HClO
Iot không phản ứng với nước.
Bài 5 (trang 113 SGK Hóa 10):
Muối NaCl có lẫn tạp chất là NaI.
a) Làm thế nào để chứng minh rằng trong muối NaCl nói trên có lẫn tạp chất NaI?.
b) Làm thế nào để có NaCl tinh khiết.
Hướng dẫn giải:
a) Để chứng minh trong muối NaCl có lẫn tạp chất NaI, người ta sục khí clo vào dung dịch muối NaCl có lẫn tạp chất NaI, sau đó nhỏ hồ tinh bột vào dung dịch sau phản ứng. Nếu dung dịch xuất hiện màu xanh thì chứng tỏ trong muối NaCl có lẫn tạp chất NaI.
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
b) Để thu được NaCl tinh khiết, người ta sục khí clo dư vào dung dịch NaCl có lẫn tạp chất NaI, lọc kết tủa (hoặc đun nóng để iot rắn biến thành hơi) thu được NaCl tinh khiết trong dung dịch nước lọc. Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2 (màu đen tím).
Bài 6 (trang 113 SGK Hóa 10):
Sẽ quan sát được hiện tượng gì khi ta thêm dần dần nước clo vào dung dịch kali iotua có chứa sẵn một ít hồ tinh bột? Dẫn ra phương trình phản ứng mà em biết.
Hướng dẫn giải:
– Nước clo: Cl2 + H2O ⇆ HCl + HClO
– Cl2 oxi hóa KI thành I2: Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
– Do đó dung dịch chuyển sang màu xanh do iot tác dụng với hồ tinh bột.
– Sau đó màu xanh của hồ tinh bột và iot cũng bị mất màu do HClO có tính oxi hóa mạnh, axit này làm mất màu xanh của tinh bột và iot.
Bài 7 (trang 114 SGK Hóa 10):
Ở điều kiện tiêu chuẩn, 1 lít nước hòa tan 350 lít khí HBr. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch axit bromhiđric thu được.
Hướng dẫn giải:
VH2O = 1 lít ⇒ mH2O = 1000g.
nHBr = 350 / 22,4 = 15,625 mol.
mHBr = 15,625.81 = 1265,625g.
C%HBr = 1265,625 .100% / (1000 + 1265,625) ≈ 55,86%.
Bài 8 (trang 114 SGK Hóa 10):
Cho 1,03 gam muối natri halogenua (A) tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được một kết tủa, kết tủa này sau khi phân hủy hoàn toàn cho 1,08 gam bạc. Xác định tên muối A.
Hướng dẫn giải:
nAgX = nAg = 1,08 / 108 = 0,01 mol.
Đặt X là kí hiệu, nguyên tử khối của halogen
2AgX → 2 Ag + X2
0,01mol ← 0,01mol
NaX + AgNO3 → AgX + NaNO3
0,01mol ← 0,01mol
MNaX = 1,03/0,01 = 103 → X = 103 – 23 = 80 (Br)
Muối A có công thức phân tử là NaBr.
Bài 9 (trang 114 SGK Hóa 10):
Tính khối lượng CaF2 cần dùng để điều chế 2,5kg dung dịch axit flohiđric nồng độ 40%. Biết hiệu suất phản ứng là 80 %.
Hướng dẫn giải:
mHF = 40. 2,5 / 100 = 1kg.
Phương trình hóa học của phản ứng:
CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 HF
nHF = 103/20 mol.
nCaF2 = 103/40 mol.
mCaF2 = (103/40).78 = 1950 g.
mCaF2 cần dùng = 1,95.100 / 80 = 2,4375kg.
Bài 10 (trang 114 SGK Hóa 10):
Làm thế nào để phân biệt dung dịch NaF và dung dịch NaCl?
Hướng dẫn giải:
Cho dung dịch AgNO3 vào 2 ống nghiệm chứa 2 mẫu thử chứa dung dịch NaF và dung dịch NaCl, ống nghiệm nào có kết tủa trắng chứng tỏ ống nghiệm đó chứa NaCl, ống nghiệm còn lại không hiện tượng chứa NaF.
AgNO3 + NaF → không phản ứng (AgF dễ tan trong nước).
AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3.
Bài 11 (trang 114 SGK Hóa 10):
Iot bị lẫn tạp chất là NaI. Làm thế nào để loại bỏ tạp chất đó.
Hướng dẫn giải:
Hòa tan iot bị lẫn tạp chất NaI vào nước, sau đó sục khí clo vào dung dịch để chuyển toàn bộ iot trong NaI thành I2.
Cl2 + NaI → 2NaCl + I2
Trên đây là gợi ý giải bài tập hóa 10 bài Flo – Brom – Iot do giáo viên ICAN trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.