Tổng số hạt proton trong nguyên tử X và Y là 26A. Nguyên tố X tạo với kim loại M hợp chất có công thức MX, trong đó M chiếm 52,35% về khối lượng.. Cụng thức và bản chất liờn kết trong hợ
Trang 1CHUYÊN ĐỀ HALOGEN
DẠNG 1: CÁC ĐƠN CHẤT HALOGEN
I.Lí thuyết trọng tâm
1 Tính oxi hóa mạnh
- Là tính chất đặc trưng của các halogen Trong dãy halogen, tính oxi hóa giảm theo thứ tự: F2 > Cl2 > Br2 > I2
a Tác dụng với kim loại (Tạo muối với số oxi hóa cao nhất của kim loại)
t
t
b Tác dụng với hidro
2 2
as
Cl H 2HCl
c Tác dụng với nước
2 2
Cl H OHCl HClO
d Tác dụng với dung dịch kiềm
80 C
30 C
Cl Ca(OH) (s÷a v«i) CaOCl H O
e Đẩy Halogen đứng sau
Cl 2NaBr2NaClBr
Br 2NaI2NaBrI
f Tác dụng với hợp chất
Cl 2FeCl 2FeCl
4Cl H S4H O8HClH SO
3Cl 2NH N 6HCl
Br SO 2H O2HBrH SO
2 Tính khử
- F2 không thể hiện tính khử
- Cl2 thể hiện tính chất tự oxi hóa, tự khử khi tác dụng với dung dịch kiềm
- Br2 và I2 thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh hơn
Br2 + 5Cl2 + 6H2O → 10HCl + 2HBrO3
3.Điều chế clo
* Trong phòng thí nghiệm
Cho các chất oxi hóa mạnh tác dụng với axit HCl đặc
Trang 2MnO 4HClMnCl Cl 2H O
2KMnO 16HCl2KCl 2MnCl 5Cl 8H O
KClO 6HClKCl3Cl 3H O
t
K Cr O 14HCl2KCl 2CrCl 3Cl 7H O
*Trong công nghiệp
Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn điện cực
dpdd
2NaCl2H O2NaOH Cl H
II VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho phương trình hóa học sau đây: (với a, b, c, d là các hệ số)
aFeSO4 + bCl2 → cFe2(SO4)3 + dFeCl3
Tỉ lệ a : c là:
A 4 : 1 B 3 : 2 C 2 : 1 D 3 : 1
HD: Chọn D
BTNT.(S)
SO (tr) SO (p)
n n a 3c a : c 3 :1
Ví dụ 2: Cho giá trị độ âm điện của các nguyên tố: F (3,98); O (3,44); C (2,55); H (2,2);
Na (0,93) Hợp chất nào sau đây là hợp chất ion?
A NaF B CO2 C CH4 D H2O
HD: Chọn A
Hiệu độ âm điện Loại liên kết
Từ 0 đến < 0,4 Cộng hóa trị không có cực
Từ 0,4 đến < 1,7 Cộng hóa trị có cực
Ví dụ 3: X và Y là hai nguyên tố trong cùng một nhóm A và thuộc hai chi kì liên tiếp (ZX
< ZY) Tổng số hạt proton trong nguyên tử X và Y là 26 Nhận xét nào sau đây về X, Y là sai?
A Đơn chất X, Y đều là chất khí ở điều kiện thường
B Độ âm điện của X lớn hơn độ âm điện của Y
C Lực axit của HX lớn hơn lực axit của HY
D Đơn chất X tác dụng với hidro mãnh liệt hơn Y
HD: Chọn C
Z Z
2
→ X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì 3 → ZY ZX 8
Mà ZY ZX 26→ ZX = 9 (Flo) và ZY = 17 (Clo)
A đúng: Ở điều kiện thường thì Cl2 và F2 đều ở thể khí
B đúng: Độ âm điện của F lớn hơn của Cl
C sai: Axit HF là axit yếu, HCl là axit mạnh
D đúng: F2 tác dụng với hidro ngay trong bóng tối, phản ứng gây nổ và tỏa nhiệt rất mạnh Cl2 tác dụng với hidro khi chiều sáng hoặc đốt nóng
Ví dụ 4: Cho sơ đồ chuyển hóa giữa clo và hợp chất chứa clo:
Trang 3dpdd KOH,80 C xt,t T mn
NaCl X Y Z AgCl
Các chất Y và T lần lượt là:
A KClO3 và KCl C KCl và HNO3
B KClO3 và AgNO3 D KCl và AgNO3
HD: Chọn B
dpdd
2NaCl2H O2NaOH Cl H
80 C
3Cl 6KOH 5KClKClO 3H O
xt,t
2KClO 2KCl 3O \
KClAgNO AgCl KNO
Ví dụ 5: Trong tự nhiên, nguyên tố clo của hai đồng vị là 1735Cl và 3717Cl Nguyên tử khối trung bình của clo là 35,5 Phần trăm khối lượng của 3717Cl trong NaCl là:
A 60,68% B 15,17% C 15,81% D 30,34%
HD: Chọn C
Tỉ lệ số nguyên tử 3517Cl và 3717Cl được tính theo công thức đường chéo
35
37
Cl 37 35,5 1,5 75
3
Cl 35 35,5 0,5 25
→ % số nguyên tử
37
17Cl =25%
Xét 1 mol Cl: 37 37
m 37 9,25 %m 100% 15,81%
Ví dụ 6: Nguyên tố X là phi kim thuộc chu kì 3, có công thức hợp chất với hidro là HX
Nguyên tố X tạo với kim loại M hợp chất có công thức MX, trong đó M chiếm 52,35%
về khối lượng Kim loại M là:
HD: Chọn D
X tạo hợp chất với hidro là HX → HX thuộc nhóm 8 – 1 = 7→ X là halogen
Theo bài râ, X thuộc chu kì 3 → X là Cl (Clo)
Ta có: %M 52,35 M 52,35
M 39(K)
%Cl 47,6535,5 47,65
Ví dụ 7: Phát biểu nào say đây là sai?
A Halogen là những chất oxi hóa mạnh
B Tính oxi hóa của halogen giảm từ flo đến iot
C Các halogen đều có thể có số oxi hóa: -1; +1; +3; +5; +7
D Các halogen có tính chất hóa học tương tự nhau
HD: Chọn C
Nguyên tố Flo có độ âm điện lớn nhất → Flo chỉ thể hiện tính oxi hóa -1 trong các hợp chất → C sai
Ví dụ 8: Cho 1,344 lít khí Cl2 (đktc) đi qua 200 ml dung dịch KOH a mol/l ở 80°C Sau phản ứng hoàn toàn thu được 3,725 gam KCl Giá trị của a là:
A 0,3 B 0,6 C 0,4 D 0,2
HD: Chọn A
Trang 480 C
KOH
Ta có n 0,06 mol; n 0,05 mol
3Cl 6KOH 5KCl KClO 3H O
0,06
n 0,06 mol a 0,3M
0,2
Vớ dụ 9: Cho cỏc phản ứng sau:
(a) O3KIH O2
(b) F2H O2
(c) MnO2HCl ( đặc)t
(d) Cl2Br2H O2
Số phản ứng tạo đơn chất là:
HD: Chọn C
O 2KIH OO 2KOH I
2F 2H O4HF O
t
MnO 4HClMnCl Cl 2H O
5Cl Br 6H O10HCl2HBrO
Vớ dụ 10: Cho hỗn hợp khớ X gồm O2 và Cl2 tỏc dụng vừa đủ với hỗn hợp bột gồm 1,2 gam Mg và 1,3 gam Zn thu được 5,27 gam hỗn hợp chất rắn Y Phần trăm thể tớch của khớ O2 trong X là:
A 80% B 40% C 50% D 60%
HD: Chọn B
2
2
BT (e)
BTKL
Cl
Ta có n 0,05 (mol); n 0,02 (mol)
Quá trình oxi hóa: Mg Mg 2e;Zn Zn 2e
Quá trình khử: O 4e 2O ;Cl 2e 2Cl
4n 2n 0,14 n 0,02 mol
n 0,03 mol 32n 71n 2,77
2
O
%V 40%
Vớ dụ 11: Nguyờn tử X cú electron ở mức năng lượng 3p và cú 1 electron ở lớp ngoài
cựng Nguyờn tử Y cú electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p Nguyờn tử X và Y số electron hơn kộm nhau là 2 Cụng thức và bản chất liờn kết trong hợp chất giữa X và Y lần lượt là:
A XY2, liờn kết ion C XY2, liờn kết cộng húa trị
B XY, liờn kết ion D XY, liờn kết cộng húa trị
HD: Chọn B
Trang 5Nguyên tử X có electron ở mức năng lượng 3p và có 1 electron ở lớp ngoài cùng
→ Lớp ngoài cùng của X là 4s1
Y ở mức năng lượng cao nhất là 3p → Y có ít electron trong X
→ Lớp electron lớp ngoài cùng của Y là 3s2
3p5 và của X là 4s1
→ X tạo ra ion X+ và Y tạo ra ion Y− → Tạo ra hợp chất XY
Ví dụ 12: Nguyên tử X có tổng số hạt electron trong các phân lớp p là 11 Số hạt mang
điện của nguyên tử X nhiều hơn số hạt nguyên tử Y là 10 hạt Công thức và bản chất liên kết giữa X và Y là:
A YX, liên kết cộng hóa trị C YX2, liên kết ion
B XY2, liên kết ion D XY2, liên kết cộng hóa trị
HD: Chọn C
X có tổng số electron p là 11 → Cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s23p5
→X có Z = 17 và thuộc nhóm VIIA (X là phi kim)
Theo bài: 2ZX – 2ZY = 10 → ZY = 12 →Cấu hình electron của Y là 1s22s22p63s2 → Y thuộc nhóm IIA ( Y là kim loại )
→Công thức hợp chất giữa X và Y là YX2, liên kết ion
Ví dụ 13: Dãy gồm các dung dịch đều thể hiện tính khử khi phản ứng với khí Cl2 là:
A NaBr, NaI, NaOH C NH3, Ca(OH)2; NaBr
B NaOH; FeCl2; SO2 D SO2, Br2, FeCl2
HD: Chọn D
30 C
Cl 2NaOH NaCl NaClO H O
Cl Ca(OH) (s÷a v«i) CaOCl H O
Cl SO 2H O 2HCl H SO
Cl 2FeCl 2FeCl
5Cl Br 6H O 10HCl 2HBrO
Ví dụ 14: Cho các phản ứng hóa học sau:
(a) Cl22NaOHNaClNaClOH O2
(b) 3Cl26KOH80 C 5KClKClO33H O2
(c) KClO36HClKCl3Cl23H O2
(d) Br25Cl26H O2 10HCl2HBrO3
(e) CaOCl22HClCaCl2Cl2H O2
Số phản ứng trong đó số nguyên tố clo vừa đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vài trò chất khử?
HD: Chọn C
Nguyên tố clo vừa đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vài trò chất khử → Cl vừa tăn, vừa giảm số oxi hóa → Phản ứng (a); (b); (c); (e)
Ví dụ 15: Cho các phản ứng hóa học sau:
2FeBr2 + Br2 → 2FeBr3 (1)
Trang 62NaBr + Cl2 → 2NaCl + I2 (2)
Phát biểu đúng là:
A Cl− có tính khử mạnh hơn Br− C Br− có tính khử mạnh hơn Fe2+
B Br2 có tính oxi hóa mạnh hơn Cl2 D Cl2 có tính oxi hóa mạnh hơn Fe3+
HD: Chọn D
Nhận xét: (1) → Tính oxi hóa Br2 > Fe3+; tính khử Fe2+ > Br−
(2) → Tính oxi hóa Cl2 > Br2; tính khử Br− > Cl−
→Tính oxi hóa Cl2 > Br2 > Fe3+ ; Tính khử Fe2+ > Br− > Cl−
Ví dụ 16: Cho 1,12 gam kim loại M tác dụng hết với khí clo dư thu được 3,25 gam muối
clorua Kim loại M là:
A Cu B Mg C Ca D Fe
HD: Chọn D
2
BTKL
2,13
m 3,21 1,12 2,13 n 0,03 mol
71
2 0,6 1,12n 56n
Ví dụ 17: Đốt cháy hoàn toàn 2,2 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim
loại kiềm thổ Y (MX < MY) trong khí clo dư thu được 9,3 gam muối clorua Kim loại X là:
HD: Chọn A
2
BTKL
BTe
M
X
Gäi CT chung cña 2 kim lo¹i l¯ M (cã hãa trÞ n)
m 9,3 2,2 7,1 n 0,1 mol
0,2 n.n 2n 0,2 mol n mol
n 2,2
M 11n Do 1 < n < 2 11 < M < 22
n
M M 22 X : Li
BÀI TẬP HUẤN LUYỆN
Bài 1: Cho phương trình hóa học sau (với a, b, c, d là các hệ số)
aFeSO4 + bCl2 → cFe2(SO4)3 + dFeCl3
Tỉ lệ a : b là:
A 3 : 1 B 3 : 2 C 2 : 1 D 3 : 1
Bài 2: Cho giá trị độ âm điện của các nguyên tố: F (3,98); N (3,04); C (2,55); H (2,2)
Phân tử chứa liên kết cộng hóa trị không có cực là:
A NH3 B CH4 C CO2 D H2O
Bài 3: X và Y là hai nguyên tố trong cùng một nhóm A và thuộc hai chi kì liên tiếp (ZX <
ZY) Tổng số hạt proton trong nguyên tử X và Y là 52 Nhận xét nào sau đây về X, Y là đúng?
Trang 7A Đơn chất X, Y đều là chất khớ ở điều kiện thường
B Độ õm điện của X lớn hơn độ õm điện của Y
C Lực axit của HX lớn hơn lực axit của HY
D Đơn chất X tỏc dụng với hidro mónh liệt hơn Y
Bài 4: Cho sơ đồ chuyển húa giữa clo và hợp chất chứa clo:
2 4
H SO (d)
3
KClO X Y Z T
Cỏc chất Y và T lần lượt là:
A FeCl3 và HCl B FeCl3 và Cl2 C FeCl2 và NaOH D FeCl2 và NaCl
Bài 5: Trong tự nhiờn, nguyờn tố clo của hai đồng vị là 3517Cl và 3717Cl Nguyờn tử khối trung bỡnh của clo là 35,5 Phần trăm khối lượng của 3517Cl trong KClO3 là:
A 21,43% B 28,98% C 25,15% D 21,73%
Bài 6: Trong tự nhiờn, nguyờn tố brom của hai đồng vị là 7935Br v¯ Br Nguyờn tử khối 8135 trung bỡnh của brom là 79,9 Phần trăm khối lượng của 7935Br trong HBrO3 là:
A 34,09% B 33,71% C 27,89% D 40,29%
Bài 7: Nguyờn tố Y là phi kim thuộc chu kỡ 2, cụng thức hợp chất với hidro là HY
Nguyờn tố Y tạo bởi kim loại M hợp chất cú cụng thức MY2 trong đú M chiếm 51,28%
về khối lượng Kim loại M là:
A Zn B Ca C Mg D Fe
Bài 8: Phỏt biểu nào sau đõy sai?
A Bỏn kớnh nguyờn tử của clo lớn hơn flo
B Độ õm điện của brom lớn hơn iot
C Tớn khử của ion Br− lớn hơn ion Cl−
D Lực axit của axit HF mạnh hơn HCl
Bài 9: Cho cỏc phỏt biểu sau:
(a) Flo chỉ thể hiện tớnh oxi húa trong cỏc phản ứng húa học
(b) Axit flohidric là axit yếu
(c) Dung dịch NaF loóng được dựng làm thuốc chống sõu răng
(d) Cỏc halogen đều cú thể cú số oxi húa: -1; +1: +3; +5; +7
(e) Tớnh khử của cỏc ion halogenua tăng dần theo thứ tự: F−; Cl−; Br−; I−
Trong cỏc phỏt biểu nào sau đõy số phỏt biểu đỳng là:
Bài 10: Hấp thụ 1,344 lớt khớ Cl2 (đktc) vào 200 ml dung dịch KOH 1M ở 80°C Cụ cạn dung dịch sau phản ứng thu được thu được m gam chất rắn khan Giỏ trị của m là:
A 9,9 B 14,38 C 16,62 D 11,93
Bài 11: Cho cỏc phản ứng xảy ra trong dung dịch ở điều kiện thường:
(a) O3 + KI + H2O
(b) F2H O2
(c) MnO2HCl(đặc)t
(d) Cl2Br2H O2
Số phản ứng tạo ra chất khớ là:
Trang 8A 1 B 2 C 3 D 4
Bài 12: Đốt cháy hoàn toàn 3,6 gam kim loại R (hóa trị II) trong hỗn hợp khí Cl2 và O2 Sau phản ứng thu được 11,5 gam chất rắn và tổng số mol khí đã tham gia phản ứng là 0,125 mol Kim loại R là:
A Be B Cu C Ca D Mg
Bài 13: Hỗn hợp khí X gồm Cl2 và O2 Cho X phản ứng hết với hỗn hợp gồm 2,4 gam
Mg và 2,7 gam Al tạo ra 17,35 gam chất rắn Phần trăm thế tích của khí Cl2 trong X là:
A 85% B 55%` C 75% D 65%
Bài 14: Nguyên tử X có electron ở mức năng lượng 3p và có 2 electron ở lớp ngoài cùng
Nguyên tử Y có electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p Nguyên tử X và Y có số electron hơn kém nhau là 3 Công thức và bản chất liên kết hợp chất giữa X và Y là:
A YX, liên kết cộng hóa trị C YX2, liên kết ion
B XY2; liên kết ion D XY2; liên kết cộng hóa trị
Bài 15: Nguyên tử X có tổng số hạt electron trong phân lớp p là 7 Số hạt mang điện của
nguyên tử X nhiều hơn số hạt mang điện của nguyên tử Y là 8 hạt Công thức và bản chất liên kết giữa X và Y là:
A XY, liên kết cộng hóa trị C X2Y, liên kết ion
B XY3, liên kết ion D XY2; liên kết cộng hóa trị
Bài 16: Cho dãy gồm các chất: F2; Cl2; Br2; Cl; H2O Số chất trong dãy vừa có tính oxi hóa vửa có tính khử là:
Bài 17: Cho các phản ứng hóa học sau:
(a) Br25Cl26H O2 10HCl2HBrO3
(b) 3Br26KOH5KBrKBrO33H O2
(c) Br22FeBr2 2FeBr3
(d) Br2SO2 2H O2 2HBrH SO2 4
(e) Br22NI2NaBrI2
Số phản ứng trong đó Br2 chỉ đóng vai trò là chất oxi hóa là:
Bài 18: Cho các phản ứng hóa học sau:
(1) 2FeBr2Br2 2FeBr3
(2) 2NaBrCl2 2NaClBr2
Phát biều không đúng là:
A Fe2+ có tính khử mạnh hơn I− C Fe3+ có tính oxi hóa mạnh hơn I2
B Cl2 có tính oxi hóa mạnh hơn I2 D Cl2 có tính oxi hóa mạnh hơn Fe3+
Bài 19: Cho 2,4 gam hỗn hợp gồm Cu và kim loại M (có tỉ lệ mol 1 : 1) tác dụng hầu hết
với khí Cl2 (dư) thu được 5,95 gam muối clorua Kim loại M là:
A Mg B Ca C Al D Fe
Bài 20: Đốt cháy hoàn toàn 4,07 gam hỗn hợp gồm một kim loại kiềm X và một kim loại
kiềm thổ Y trong khí Cl2 dư thấy có 0,185 mol khí Cl2 đã phản ứng Kim loại X, Y là:
A Na và Be B Li và Be C Na và Mg D K và Ca
Trang 9BẢNG ĐÁP ÁN
DẠNG 2: AXIT HALOGENHIDRIC (HX)
I.Lý thuyết trọng tâm
- Tính axit tăng dần trong dần trong dãy: HF << HCl < HBr < HI
* HF là axit yếu: HFH F
Tuy nhiên, HF là axit duy nhất có khả năng ăn mòn thủy tinh:
SiO 4HFSiF 2H O
*HCl, HBr, HI đều là axit mạnh, tác dụng với kim loại, bazo, oxit bazo, muối Ví dụ:
Fe 2HCl FeCl H
CaCO 2HClCaCl CO H O
FeS2HClFeCl H S
2.Tính khử
Tính khử tăng theo thứ tự: HCl < HBr < HI (HF không thể hiện tính khử trong dung dịch)
*HCl thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như: MnO2; KMnO4; KClO3; K2Cr2O7:
t
MnO 4HClMnCl Cl 2H O
2KMnO 16HCl2KCl2MnCl 5Cl 8H O
KClO 6HClKCl3Cl 3H O
t
K Cr O 14HCl2KCl 2CrCl 3Cl 7H O
*HBr thể hiện tính khử khi tác dụng với H2SO4 đặc
t
2HBrH SO Br SO 2H O
*HI thể hiện tính khử khi tác dụng với H2SO4 đặc, dung dịch FeCl3
t
8HIH SO (d) 4I H S4H O
2HI2FeCl 2FeCl I 2HCl
3 Điều chế
- HF: CaF2H SO (d)2 4 250 C 2HF CaSO4
- HCl:
t
as
NaCl (r¾n) + H SO (®) NaHSO HCl
Cl H 2HCl
II.Ví dụ minh họa
Trang 10Ví dụ 1: Cho các thí nghiệm sau:
(a) Cho SiO2 vào dung dịch HF
(b) Sục khí SO2 vào nước brom
(c) Cho nước brom vào dung dịch NaI
(d) Cho H2 tác dụng với F2
Số thí nghiệm xảy ra phản ứng oxi hóa khử là:
HD: Chọn A
SiO 4HFSiF 2H O
SO Br 2H OH SO 2HBr
Br 2NaI2NaBrI
H F 2HF
Ví dụ 2: Cho dãy các hợp chất: CaCO3; Fe(OH)3; FeS; BaSO4; AgNO3; CuS; NaHCO3; CuO Số hợp chất trong dãy tác dụng với dung dịch được với dung dịch HCl loãng là:
HD: Chọn A
CaCO 2HClCaCl CO H O
Fe(OH) 3HClFeCl 3H O
AgNO HClAgClHNO
NaHCO HClNaClCO H O
FeS2HClFeCl H S
CuO 2HCl CuCl H O
Ví dụ 3: Cho các chất: Al; Al(OH)3; Zn(OH)2; NaHCO3; Na2SO4 Số chất vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác được với dung dịch NaOH là:
HD: Chọn B
3
Al NaOH H O NaAlO H
2
Al(OH) NaOHNaAlO 2H O
Zn(OH) 2NaOHNa ZnO 2H O
NaHCO NaOHNa CO H O
Tương tự, các em có thể viết phản ứng với HCl
Ví dụ 4: Hòa tan hoàn toàn 2,43 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào một lượng vừa đủ dung
dịch HCl, sau phản ứng thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) và dung dịch X Cô cạn X thu được m gam muối khan Giá trị của m là:
A 6,08 B 6,18 C 6,33 D 5,98
HD: Chọn D