H10 tài liệu tự học halogen

Cấu hình electron nguyên tử, cấu tạo phân tử - Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen đều có 7 electron, được phân thành 2 phân lớp: phân lớp s có ….. đôi electro

① Vị trí, cấu tạo, tính chất của nhóm halogen

Vị trí trong bảng tuần

hoàn

- Nhóm halogen gồm các nguyên tố: Flo (F), … (Cl), … (Br), iot (….) và attain (At, là nguyên tố phóng xạ duy nhất trong nhóm)

- Những nguyên tố halogen thuộc nhóm …… O A Chúng đứng ở cuối các chu kì, ngay trước các nguyên tố …………

Cấu hình electron

nguyên tử, cấu tạo

phân tử

- Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen đều có 7 electron, được phân thành 2 phân lớp: phân lớp s có … electron, phân lớp p có … electron

Do đó cấu hình electron của các nguyên tố trong nhóm halogen có dạng:

………

- Do có 7 electron ở lớp ngoài cùng, chỉ còn thiếu 1 electron là đạt được cấu hình bền như khí hiếm, nên ở trạng thái tự do, …… nguyên tử halogen góp chung …… đôi electron để tạo ra phân tử có liên kết cộng hóa trị không cực:

(X là kí hiệu chỉ các nguyên tố halogen)

- Liên kết của phân tử X2 ………, chúng dễ bị tách thành 2 nguyên tử X Trong phản ứng hóa học, các nguyên tử này rất hoạt động vì chúng dễ thu thêm 1

electron, do đó tính chất hóa học cơ bản của các halogen là

………

Sự biến đổi tính chất

Nguyên tố Tính chất

Flo (F)

(Z = 9)

Clo (Cl)

(Z = 17)

Brom (Br)

(Z = 35)

Iot (I)

(Z = 53)

Cấu hình electron 1s 2 2s 2 2p 5 [Ne]……… [Ar]3d 10 4s 2 4p 5 [Kr]4d 10 ……

Nguyên tử khối …… …… …… 127

Độ âm điện 3,98 3,16 …… …….

Màu sắc Lục nhạt Vàng lục ……… ………

Trạng thái đơn chất (ở 20 0 C) …… ……… Lỏng Rắn

Nhận xét

+ Đi từ Flo đến iot ta thấy:

- Trạng thái tập hợp: Từ thể …… chuyển sang thể ……… và thể ……

- Màu sắc: ………

- Độ âm điện: ………

- Tính oxi hóa: ………

+ Chú ý: -Trong hợp chất Flo chỉ có số oxi hóa -1, các nguyên tố

halogen khác, ngoài số oxi hóa -1, còn có các số oxi hóa +1, +3, +5, +7

- Halogen là những phi kim điển hình nên có tính oxi hóa mạnh và có

thể oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối halogenua, oxi hóa khí hiđro tạo ra những hợp chất khí không màu (hiđro halogenua), những chất khí này tan trong nước tạo ra dung dịch axit halogenhiđric

HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ SOẠN LÝ THUYẾT HALOGEN

② Tính chất hóa học của halogen

HX tan trong nước → dung dịch axit

Tính axit tăng dần: HF << HCl < HBr < HI.

Flo có độ âm điện quá lớn nên cháy theo PƯ:

- Nhiệt độ thường:

- Nhiệt độ cao:

o

t

Halogen có tính oxi hóa mạnh hơn có thể đẩy halogen có tính

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

O A F, O, Cl, Br O B S, O, Br, I O C F, Cl, Br, I O D Ne, Ar, Br, Kr

O A F, Cl, Br, I O B Br, I, Cl, F O C I, Br, Cl, F O D F, Br, Cl, I

O A I, Br, Cl, F O B I, Cl, Br, F O C F, Cl, Br, I O D F, Br, Cl, I

O A ns2np6 O B ns2np4 O C ns2np5 O D ns2np3

O A [Ne]3s23p5 O B [Ne]3s23p6 O C [Ne]3s23p4 O D [Ar]3s23p6

O A Na O B F O D Br O D Cl

O A F2 O B Cl2 O C Br2 O D I2

Câu 8: Phi kim X2 tồn tại ở thể rắn và rất dễ thăng hoa X2 là

O A F2 O B Cl2 O C Br2 O D I2

O A Trong tất cả các hợp chất, flo chỉ có số oxi hóa –1

O B Trong tất cả các hợp chất, các halogen chỉ có số oxi hóa –1

O C Tính oxi hóa của các halogen giảm dần từ flo đến iot

O D Trong hợp chất với hiđro và kim loại, các halogen luôn thể hiện số oxi hóa –1

O A Flo phản ứng mãnh liệt với kim loại và đưa kim loại lên số oxi hóa cao nhất

O B Iot phản ứng mãnh liệt với kim loại và đưa kim loại lên sổ oxi hóa cao nhất

O C Clo và brom phản ứng được hầu hết với kim loại và đưa kim loại lên số oxi hóa cao nhất

O D Phản ứng của iot với một sổ kim loại thường diễn ra ở nhiệt độ cao và đưa kim loại lên số oxi hóa thấp nhất

O A 2Fe + 3I2

o

t

⎯⎯ →2FeI3 O B Al + I2

o

t

⎯⎯ →AlI2

O C Fe + I2

o

t

⎯⎯ → Fel2 O D Fe + Br2 ⎯⎯to→FeBr2

O A 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 O B 3Fe + 4Cl2 → FeCl2 + FeCl3

O C Fe + Cl2 → FeCl2 O D Tùy điều kiện mà A, B hoặc C có thể xảy ra

O A Tất cả các halogen đều có thể phản ứng được với hiđro tạo thành các hiđro halogenua

O B Tất cả các halogen đều phản ứng được với nước tạo thành HXO (X là halogen)

O C Khả năng phản ứng của halogen với hiđro tăng dần từ F2 → I2

O D Phản ứng của iot với nước tạo thành HIO dễ phân hủy ra oxi nguyên tử có tính oxi hóa rất mạnh

O A Cl2, H2O O B HCl, HClO, H2O

O C HCl, HClO O D Cl2, HCl, HClO, H2O

O A F2 O B Cl2 O C Br2 O D I2

O A NaCl O B NaClO O C NaCl, NaClO O D NaCl, NaClO3

O A 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O O B 2KOH + Cl2 →KCl + KClO + H2O

O C 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO3 + H2O O D Ca(OH)2 + CI2 → CaOCl2 + H2O

thuộc dãy nào sau đây?

O A KCl, KClO3, Cl2 O B KCl, KClO, KOH, H2O

C KCl, KClO3, KOH, H2O O D KCl, KClO3

Câu 19: Xét phản ứng: 2Cl2 + 6KOH ⎯⎯to→5KCl + KClO3 + 3H2O

Trong phản ứng trên, Cl2 đóng vai trò

O A chất khử O B vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa

O C Dung dịch NH3 O D Dung dịch H2SO4 loãng

khí dung dịch nào sau đây?

O A Dung dịch NaOH O B Dung dịch NaCl

O C Dung dịch NH3 O D Dung dịch H2SO4 loãng

Câu 21: Chất dùng để làm khô khí Cl2 ẩm là

O A Na2SO3 khan O B dung dịch NaOH đặc

O C CaO O D H2SO4 đậm đặc

O A NH3 và HCl O B H2S và Cl2 O C Cl2 và O2 O D HI và O3

③ Hiđro halogenua và axit halogenhiđric

■ Khi cho hiđro tác dụng với halogen ta được các khí hiđro halogenua: HF, HCl, HBr, HI Các khí này tan nhiều trong nước tạo thành các dung dịch axit tương ứng

Các axit halogenhiđric (HX) vừa có tính axit, vừa có tính khử của X–

- Tính axit tăng dần theo thứ tự:

HF < HCl < HBr < HI

- Làm đỏ quì tím, tác dụng với kim loại, oxi

bazơ, bazơ và dung dịch muối

VD1:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

CuO + HCl→ CuCl2 + H2O

NaOH + HBr → NaBr + H2O

Na2S + 2HI → 2NaI + H2S

– HF hòa tan được thủy tinh (SiO2)

- Tính khử tăng dần theo thứ tự:

HF < HCl < HBr < HI

- Thể hiện khi tác dụng với các chất oxi hóa: H2SO4

đặc, MnO2, KMnO4, K2Cr2O7

VD2:

4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + 2H2O 14HCl + K2Cr2O7 → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O 2HI + H2SO4 đặc ⎯⎯to→ I2 + SO2 + 2H2O

④ Axit có oxi của clo

Tên gọi Axit hipoclorơ Axit clorơ Axit cloric Axit pecloric

Tính axit –––––––––––––––– Tăng dần –––––––––––––––––––→

Tính oxi hóa –––––––––––––––– Giảm dần –––––––––––––––––––→

⑤ Nước Javel, clorua vôi, kaliclorat

Thành

Tính chất

- Có tính oxi hóa mạnh

- Tác dụng với CO2: NaClO + CO2 + H2O →

NaHCO3 + HClO

– Có tính oxi hóa mạnh

– Tác dụng với CO2, HCl tạo thành axit HClO

– Có tính oxi hóa mạnh – Bị nhiệt phân:

2KClO3

o

t

⎯⎯ → 2KCl + 3O2

Ứng dụng

- Tẩy trắng vải, sợi

- Sát trùng và tẩy uế khu vực ô nhiễm

- Tẩy trắng vải, sợi

- Sát trùng và tẩy uế khu vực ô nhiễm

- Xử lí khí thải

- Chế tạo thuốc nổ, ngòi

nổ, pháo hoa

- Sản xuất diêm

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

từ trái sang phải là:

O A HI, HCl, HBr O B HCl, HBr, HI O C HI, HBr, HCl O D HBr, HI, HCl

đây là đúng?

O A HF, HCl, HBr, HI O B HI, HBr, HCl, HF

O C HCl, HBr, HI, HF O D HBr, HCl, HI, HF

Câu 25: Silic đioxit (SiO2) là hợp chất có trong thành phần của thủy tinh Dung dịch axit nào dưới đây không nên đựng trong bình làm bằng thủy tinh?

O A HNO3 O B H2SO4 O C HCl O D HF

O A SiO24HF → SiF4+2H2O O B SiO2+4HCl → SiCl4+2H2O

O C SiO2 + 4HBr → SiBr4 + 2H2O O D SiO2 + 4HI → SiI 4 + 2H 2O

Câu 27: Phát biểu nào sau đây là sai?

O A Bán kính nguyên tử của clo lớn hơn bán kính nguyên tử của flo

O B Độ âm điện của brom lớn hơn độ âm điện của iot

O C Tính khử của ion Br lớn hơn tính khử của ion Cl–

O D Tính axit của HF mạnh hơn tính axit của HCI

O A HF O B HBr O C HCl O D HI

O A HCl + NaOH → NaCl + H2O O B 2HCl + CaCO3 → CaCl2 + CO2 + H2O

O C 2HCl + Mg → MgCl2 + H2 O D 4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O

Câu 30: Cho phản ứng: HBr + H2SO4 đặc → Br2 + SO2 + H2O Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của các chất trong phương trình trên khi cân bằng là

O A 6 O B 7 O C 10 O D 12

Câu 31: Cho phản ứng: HCI + KMnO4 → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của các chất phản ứng trong phương trình trên khi cân bằng là

O A 8 O B 16 O C 18 O D 22

Câu 32: Cho dãy các axit: HClO, HClO2, HClO3, HClO4 Axit mạnh nhất trong dãy trên là

O A HClO O B HClO2 O C HClO O D HClO4

trên là

O A HClO O B HClO2 O C HClO3 O D HClO4

O A KCl, KClO3,H2O O B NaCl, NaClO, H2O

O C CaCl2, Ca(OCl)2, H2O O D NaCl, NaClO3, H2O

O A CaCl2 O B CaOCl2 O C Ca(OCl)2 O D CaClO2

Câu 36: NaClO không tác dụng được với chất nào sau đây?

O A HCl O B CO2 + H2O O C NaOH O D H2SO4

O A NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO

O B 2CaOCl2 + CO2 + H2O →CaCO3 + CaCl2 + 2HClO

O C CaOCl2 + 2HCl →CaCl2 + Cl2 + H2O

O D KClO3

o

t

⎯⎯ → KClO + O2

O A KClO O B KClO2 O C KClO3 O D KClO4

KOH t

⎯⎯⎯ →X ⎯⎯to→O2 X có thế là

O A KClO O B KClO2 O C KClO3 O D KClO4

O A Sát trùng, tẩy uế nhà vệ sinh O B Làm trắng sợi, vải

O C Khử trùng nước sinh hoạt O D Tẩy uế cho các hố rác

ven bởi vì:

O A clorua vôi rẻ tiền hơn nước Gia–ven

O B clorua vôi có hàm lượng hipoclorit cao hơn, khử trùng tốt hơn

O C clorua vôi dễ bảo quản và dễ vận chuyển hơn

OD.Cả A, B và C

1 C 2 A 3 C 4 C 5 A 6 D 7 C 8 D 9 B 10 D

11 C 12 A 13 A 14 D 15 A 16 C 17 C 18 C 19 B 20 C

21 D 22 C 23 B 24 B 25 D 26 A 27 D 28 D 29 D 30 B

31 C 32 D 33 A 34 B 35 B 36 C 37 D 38 C 39 C 40 C

41 D

Dạng 1 Kim loại tác dụng với halogen

GHI NHỚ

■ Các nguyên tố halogen oxi hóa được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) Đối với các kim loại có nhiều mức oxi hóa thì F2, Cl2, Br2 đưa kim loại lên mức cao nhất còn I2 đưa lên mức thấp hơn

2M + X2 → 2MXn

■ Áp dụng định luật:

- Bảo toàn khối lượng: mkim loại + mX−= mmuối clorua

- Bảo toàn electron: ne(kim loại nhường) = ne(halogen nhận)

VD1: Cho 0,84 gam kim loại M (hóa trị II) phản ứng vừa đủ với 0,035 mol thu được một muối clorua

Tìm tên kim loại M

Hướng dẫn giải

………

………

………

VD2: Cho m gam kim loại M (hóa trị III) phản ứng vừa đủ với 6,72 lít khí Cl2 (ở đktc) thu được 26,7 gam muối clorua Tìm tên kim loại M

Hướng dẫn giải

………

………

………

VD3: Cho 1,35 gam kim loại M (chưa rõ hóa trị) phản ứng vừa đủ với 12 gam brom thu được một

muối bromua Xác định kim loại M

Hướng dẫn giải

………

………

………

VD4: Cho 10,8 gam hỗn hợp ba kim loại Al, Fe và Cr phản ứng vừa đủ với V lít khí Cl2 (ở đktc) thu được 19,32 gam hỗn hợp ba muối clorua Giá trị của V là

O A 11,2 O B 13,44 O C 6,72 O D 2,688

Hướng dẫn giải

………

………

………

VD5: Cho 11,2 lít hỗn hợp khí X (ở đktc) gồm Cl2 và O2 tác dụng vừa đủ với 16,98 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al thu được 42,34 gam hỗn hợp Z gồm MgCl2, MgO, AlCl3 và Al2O3 Tính phần trăm thể tích của oxi trong X và khối lượng của AI trong Y

Hướng dẫn giải

………

………

………

VD6: Cho một lượng halogen X2 tác dụng hết với magie thu được 18,4 gam muối Cũng lượng halogen đó tác dụng hết với nhôm thu được 17,8 gam muối Xác định công thức của X2

Hướng dẫn giải

………

………

………

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Cho 4,6 gam kim loại M (thuộc nhóm IA) tác dụng vừa đủ với 2,24 lít khí clo (ở đktc) Tìm kim loại M

O A K O B Li O C Na O D Ag

Câu 2: Cho 10,8 gam kim loại (hóa trị III) tác dụng với khí clo tạo thành 53,4 gam muối clorua kim loại Xác định tên kim loại,

O A Fe O B Al O C Cu O D Cr

Câu 3: Cho 11,2 gam kim loại M (chưa rõ hóa trị) phản ứng vừa đủ với V lít khí F2 (ở đktc) thu được 22,6 gam muối florua Tìm kim loại M

O A Al O B Cu O C Zn O D Fe

Câu 4: Cho 18,4 gam hỗn hợp hai kim loại Cu và Fe phản ứng vừa đủ với V lít khí Cl2 (ở đktc) thu được 43,25 gam hỗn hợp hai muối clorua Giá trị của V là

O A 15,68 O B 7,84 O C 3,92 O D 9,96

Câu 5: Cho 30,8 gam hỗn hợp ba kim loại Zn, Cu và Mg phản ứng vừa đủ với V lít khí flo (ở đktc) thu được 53,6 gam hỗn hợp ba muối florua Giá trị của V là

O A 11,2 O B 13,44 O C 6,72 O D 2,688

Câu 6: Cho một lượng halogen X2 tác dụng hết với kim loại kẽm thì thu được 13,6 gam muối Cũng lượng X2 đó đem tác dụng với kali thì thu được 14,9 gam muối Công thức của X2 là

O A F2 O B Cl2 O C Br2 O D I2

Câu 7: Cho a gam đơn chất halogen X2 tác dụng hết với Cu tạo ra 20,25 gam muối Cũng lượng halogen đó tác dụng hết với Zn tạo ra 20,4 gam muối Công thức của X và giá trị của a là

O A Cl2 và 10,65 O B Cl2 và 5,325 O B Br2 và 24 O D Br2 và 12

Câu 8: Cho 7,84 lít hỗn hợp X gồm Cl2 và O2 (ở đktc) tác dụng với 13,9 gam hỗn hợp Y gồm Al và Fe thì thấy sinh ra 34,8 gam hỗn hợp Z gồm Al2O3, AlCl3, Fe2O3, FeCl3 Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp Y là

O A 80,58 % O B 40,29 % O C 19,42 % O D 59,71 %

Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam kim loại M (có hoá trị II không đổi trong hợp chất) trong hỗn hợp khí Clvà O2 Sau phản ứng thu được 23,0 gam chất rắn và thể tích hỗn hợp khí đã phản ứng là 5,6 lít (ở đktc) Kim loại M là

O A Mg O B Ca O C Be O D Cu

Dạng 2 Halogen tác dụng với dung dịch kiềm

GHI NHỚ

• Ở nhiệt độ thường, Cl2, Br2 có thể tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối XO–

(ClO–, BrO–):

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Br2 + 2KOH → KBr + KBrO + H2O

• Khi đun nóng (t°), Cl2, Br2 có thể tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối XO3− (

3

ClO−, BrO3−):

3Cl2 + 6KOH ⎯⎯to→ 5KCl + KClO3 + 3H2O Các phản ứng này đều là phản ứng tự oxi hóa – khử

CHÚ Ý: Phản ứng tạo clorua vôi:

Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O

VD7: Cho 8,96 lít khí Cl2 (ở đktc) tác dụng hết với dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được bao nhiêu gam NaCl?

Hướng dẫn giải

………

………

………

VD8: Cho 13,44 lít khí clo (ở đktc) đi qua 2,5 lít dung dịch KOH ở 100oC Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 37,25 gam KCl Dung dịch KOH trên có nồng độ là

O A 0,24 M O B 0,48 M O C 0,4 M O D 0,2 M

Hướng dẫn giải

………

………

………

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 10: Cho V lít khí Cl2 (ở đktc) hấp thụ hết vào dung dịch NaOH đun nóng (100°C) thu được dung dịch có chứa 17,55 gam muối NaCl Giá trị của V là

O A 2,688 O B 1,344 O C 4,032 O D 6,72

Câu 11: Cho 14,56 lít khí Cl2 (Ở đktc) đi qua 0,5 lít dung dịch KOH ở 100 oC Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 37,25 gam muối KCl Nồng độ của dung dịch KOH là

O A 0,36 M O B 0,72 M O C 0,6 M O D 1,2 M

Câu 12: Cho 6,72 lít khí Cl2 (Ở đktc) tác dụng với 500 ml dung dịch NaOH loãng, ở nhiệt độ thường Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 10,53 gam muối NaCl Nồng độ của dung dịch NaOH là

O A 0,36 M O B 0,48 M O C 0,18 M O D 0,72 M

Câu 13: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí Cl2 (ở đktc) vào 300 ml dung dịch Ca(OH)2 loãng, ở nhiệt độ thường Sau phản ứng, nồng độ Ca(OH)2 còn lại là 0,1 M (giả thiết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) Nồng độ ban đầu của Ca(OH)2 là

O A 0,5 M O B 0,4 M O C 0,3 M O D 0,9 M

Câu 14: Dẫn hai luồng khí Cl2 đi qua hai dung dịch:

– Dung dịch 1: KOH loãng nguội, ở nhiệt độ thường

– Dung dịch 2: KOH đậm đặc, đun nóng ở 100 oC

Nếu lượng muối KCl sinh ra trong hai dung dịch bằng nhau thì tỉ lệ thể tích khí Cl2 đi qua dung dịch

1 và dung dịch 2 là

O A 1 : 3 O B 5 : 3 O C 3 : 5 O D 2 : 3

Dạng 3 Halogen phản ứng với dung dịch muối

GHI NHỚ

■ Halogen có tính oxi hóa mạnh hơn có thể đẩy các halogen yếu hơn ra khỏi muối của chúng:

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Br2 + 2NaI → NaBr + I2

F2 tác dụng với nước nên không xét, I2 yếu nhất không phản ứng

VD9: Hòa tan hoàn toàn 104,25 gam hỗn hợp X gồm NaCl và NaI vào nước, thu được dung dịch Y

Sục khí clo tới dư vào dung dịch Y Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được 58,5 gam muối khan Z Tính phần trăm khối lượng NaCl trong hỗn hợp X

Hướng dẫn giải

………

………

………

VD10: Cho 6 gam Br2 có lẫn tạp chất Cl2 vào dung dịch chứa 1,6 gam KBr và lắc đều thì toàn bộ clo

dư phản ứng hết Sau đó, làm bay hơi hỗn hợp sau thí nghiệm và sấy khô chất rắn thu được Khối lượng chất rắn sau khi sấy là 1,36 gam Tính phần trăm khối lượng Cl2 trong hỗn hợp ban đầu

Hướng dẫn giải

………

………

………

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 15: Cho khí clo lội từ từ cho đến dư qua dung dịch hỗn hợp chứa 6,88 gam hai muối NaCl và NaBr Làm bay hơi dung dịch cho tới khi thu được 6,435 gam muối khan B Khối lượng của NaCl trong hỗn hợp đầu là

O A 5,85 O B 2,925 O C 4,3875 O D 4,65