Sục khí clo dư vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng thu được3,93 gam muối khan.. Nếu cho Brom dư vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn thì thấ
Trang 1CHƯƠNG 6: CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM HALOGEN
A KIẾN THỨC CƠ BẢN
21h ngày 26/7/2013, Khoa Chống độc BV Bạch Mai tiếp nhận ca cấp cứugồm 4 cháu nhỏ từ 5 đến 8 tuổi trong tình trạng bị sốc với các biểu hiệnchảy nước mắt, nước mũi, ho sặc sụa, khó thở, cơ thể tái nhợt…
Trong tự nhiên, Flo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất Flo oxi hóa được tất cả các kim loại kể cả vàng và platin
Nó cũng tác dụng trực tiếp với hầu hết phi kim, trừ oxi và nitơ
Flo oxi hóa được nước: 2F2+2H O2 →4HF O+ 2
* Brom
Tính chất vật lý
Trang 2Brom là chất lỏng màu nâu đỏ dễ bay hơi Giống như clo, brom tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất,chủ yếu là muối bromua.
Tính chất hóa học
Brom thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh:
Br +5Cl +6H O→2HBrO +10HClNhờ bắt nhạy sấng, bạc bromua AgBr trở thành chất chính để làm giấy ảnh, phim ảnh và phim điện ảnh.Người ta dùng tính diệt khuẩn của KBr để bảo quản rau quả NaBr là một chất phụ gia không thể thay thếđối với thuốc thuộc da dùng trong ngành công nghiệp thuộc da
* Iot
Iot (trong muối) là vi chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, góp phần quan trọng vào quá trình hình thành,phát triển và duy trì các hoạt động của con người
Ở nhiệt độ thường iot là tinh thể màu đen tím Iot không nóng chảy mà thăng hoa
* Một số hợp chất của Clo, Flo, Brom, Iot:
+ Clorua vôi CaOCl2: 2CaOCl2+CO2+H O2 →CaCO3+CaCl2+2HClO
+ HF: SiO2+4HF→SiF4+2H O2
+ HBr: 2HBr H SO+ 2 4 →Br2+SO2+2H O2
4HBr O+ 2 →2H O 2Br2 + 2
+ HI: 2HI 2FeCl+ 3 →2FeCl2+ +I2 2HCl
Bài tập nhiệt phân
Dạng toán này chủ yếu xoay quanh các phương trình nhiệt phân hợp chất có oxi của clo, ngoài ra có thể
có thêm các hợp chất giàu oxi dễ bị nhiệt phân hủy như KMnO4, K2Cr2O7,…
B VÍ DỤ MINH HỌA
Dạng 1: Bài tập phần halogen
Bài 1: Dẫn hai luồng khí Cl2 đi qua hai dung dịch:
+ Dung dịch 1: KOH loãng ở 25°C
Lời giải
Có các phản ứng xảy ra sau:
Trang 3Dung dịch 1: Cl2+2KOH→KCl KClO H O+ + 2
Dung dịch 2: 3Cl2+6KOH→KClO3+5KCl H O+ 2
Vì lượng KCl sinh ra trong hai dung dịch bằng nhau nên nếu ta đặt lượng KCl sinh ra là x thì:
Đáp án C.
Bài 2: Một hỗn hợp X gồm ba muối NaF, NaCl, NaBr nặng 4,82 gam Hòa tan hoàn toàn X trong nước
được dung dịch A Sục khí clo dư vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng thu được3,93 gam muối khan Lấy một nửa lượng muối khan này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dungdịch AgNO3 dư thì thu được 4,305 gam kết tủa Z Tính phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp banđầu
A 14,29% NaF, 57,14% NaCl, 28,57% NaBr
B 57,14% NaF, 14,29% NaCl, 28,57% NaBr
C 8,71% NaF, 48,55% NaCl, 42,74% NaBr
D 48,55% NaF, 42,74% NaCl, 8,71% NaBr
Lời giải
Đặt nNaF=x, nNaCl=y, nNaBr =z
Khi sục clo vào dung dịch A: Cl2+2NaBr→2NaCl Br+ 2
Vì AgF tan trong nước nên kết tủa Z chỉ gồm AgCl
Ta có hệ:
NaF NaCl NaBr
Bài 3: Cho 1,2 lít hỗn hợp gồm hiđro và clo vào bình thủy tinh đậy kín và chiếu sáng bằng ánh sang
khếch tán Sau một thời gian, ngừng chiếu sáng thì thu được một hỗn hợp khí chứa 30% hiđroclorua vềthể tích và hàm lượng clo ban đầu đã giảm xuống còn 20% so với lượng clo ban đầu Thành phần phầntrăm thể tích của hiđro trong hỗn hợp ban đầu bằng:
Trang 4Dạng 2: Bài toán nhiệt phân
Bài 1: Nung nóng hỗn hợp gồm 15,8 gam KMnO4 và 24,5 gam KClO3 một thời gian thu được 36,3 gamhỗn hợp Y gồm 6 chất Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng, lượng khí clo sinh ra cho thụvào 300ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu được dung dịch Z Cô cạn Z thu được m gam chất rắnkhan Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là:
Lời giải
n =0,1mol, n =0, 2mol,n =1,5mol
Bảo toàn khối lượng mol ⇒mO2 =15,8 24,5 36,3 4gam+ − = ⇒nO2 =0,125mol
Khi cho hỗn hợp Y phản ứng với HCl đặc sẽ xảy ra phản ứng oxi hóa – khử tạo ra Cl2
n =0,03mol, sinh ra nKCl sinh ra do phản ứng (1) là 0,02 mol, nKCl sinh ra do phản ứng (2) là 0,01 mol.
Do đó nKClO4 =0,03mol⇒mKClO4 =4,155gam
Trang 5A 50,8 gam B 83,52 gam C 72,57 gam D 54,43 gam
Lời giải
Khi nhiệt phân KMnO4, phần khí O2 sinh ra bay hơi nên lượng chất rắn còn lại gồm KMnO4 dư, K2MnO4
và MnO2 Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng dễ dàng tìm được khối lượng O2 Xét sự thay đổi số oxihóa của các nguyên tố trong toàn bộ quá trình, chỉ có Mn, O và Cl thay đổi số oxi hóa Dựa vào định luậtbảo toàn electron với số mol Mn và O đã biết ta suy ra được số mol electron Cl- đã nhận
Chất rắn bao gồm K2MnO4 và MnO2
BTKL: mKMnO4 =mran +mO2 ⇒mO2 =31,6 30 1,6gam− = ⇒nO2 =0,05mol
Khi cho chất rắn phản ứng với HCl sẽ xảy ra phản ứng oxi hóa – khử
Khối lượng clorua vôi theo lý thuyết: mCaOCl2= 0,4.127 = 50,8 gam
Clorua vôi này chứa 30% tạp chất tức là clorua vôi nguyên chất chỉ chiếm 70%
Khối lượng clorua vôi thực tế thu được: clorua voi
Bài 2: Cho hỗn hợp X gồm 2,4 lít khí clo và 2 lít khí hiđro Đưa hỗn hợp X ra ngoài ánh sáng một thời
gian thu được 0,75 lít khí hiđro clorua (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) Hiệu suấtphản ứng giữa H2 và Cl2 là:
Trang 6Do Cl2 dư nên hiệu suất sẽ được tính theo H2:
C BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG
Câu 1: Cho V lít Cl2 (đktc) tác dụng với dung dịch NaOH loãng nguội, dư thu được m1 gam tổng khốilượng hai muối Cho V lít Cl2 (đktc) tác dụng với NaOH đặc, nóng thu được m2 gam tổng khối lượng haimuối Tỉ lệ m1: m2 bằng:
Cây 2: Cho m gam hỗn hợp tinh thể gồm NaBr tác dụng vừa đủ với H2SO4 đặc ở điều kiện thích hợp thuđược hỗn hợp khí X ở điều kiện thường Ở điều kiện thích hợp X tác dụng vừa đủ với nhau tạo thành 9,6gam chất rắn màu vàng và một chất lỏng không màu quì tím Giá trị của m là:
Câu 3: Cho 8,7 gam MnO2 tác dụng với dung dịch axit HCl đậm đặc sinh ra V lít khí Cl2 (đktc) Hiệusuất phản ứng là 85% V có giá trị là:
Câu 4: Cho 10,0 lít H2 và 6,72 lít Cl2 (đktc) tác dụng với nhau rồi hòa tan sản phẩm vào 358,4 gam nước
ta thu được dung dịch A Lấy 50,0 gam dung dịch A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 7,175gam kết tủa Hiệu suất của phản ứng giữa H2 và Cl2 là:
Câu 7: Cho 31,84 gam hỗn hợp NaX, NaY (X,Y là hai halogen ở hai chu kì liên tiếp) vào dung dịch
AgNO3 dư, thu được 57,34 gam kết tủa Tính khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp:
A 3 gam NaBr và 28,84 gam NaI
B 23,5 gam NaCl và 8,34 gam NaF
C 8,34 gam NaCl và 23,5 gam NaF
D 28,84 gam NaBr và 3 gam NaI
Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm NaBr và NaI tan trong nước thu được dung dịch Y Nếu cho Brom dư vào
dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn thì thấy khối lượng muối khan thu được giảm7,05 gam Nếu sục khí Clo dư vào dung dịch Y, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thìthấy khối lượng muối khan giảm 22,625 gam Thành phần phần trăm khối lượng của một chất trong hỗnhợp X là:
Câu 9: Để clorua vôi trong không khí ẩm một thời gian thì một phần clorua vôi bị cacbonat hóa (tạo ra)
thu được hỗn hợp rắn X gồm ba chất Cho hỗn hợp X vào dung dịch HCl đặc, dư đến phản ứng hoàn toànthu được hỗn hợp hai khí Y có tỉ khối so với H2 là 34,6 Phần trăm khối lượng clorua vôi bị cacbonat hóalà
Trang 7Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam FeS2 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư Toàn bộ khí thu được cholội vào dung dịch Br2 dư Khối lượng brom tham gia phản ứng là:
A 62,18% KClO3 và 37,82% KCl
B 37,82% KClO3 và 62,18% KCl
C 50% KClO3 và 50% KCl
D 30% KClO3 và 70% KCl
Câu 13: Hỗn hợp X có khối lượng 82,3 gam gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl Nhiệt phân hoàn toàn
X thu được 13,44 lít O2 (đktc), chất rắn Y gồm CaCl2 và KCl Toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với 0,3 lít dungdịch K2CO3 1M thu được dung dịch Z Lượng KCl trong Z nhiều gấp 5 lần lượng KCl trong X Phần trămkhối lượng KCl trong X là:
Câu 14: Nung m gam hỗn hợp X gồm KClO3 và KMnO4 thu được 11 gam chất rắn Y và O2 Trộn lượng
O2 trên với không khí theo tỉ lệ thể tích V : VO2 kk =1: 3 trong một bình 0,576 gam cacbon rồi đốt cháy hếtcacbon, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí T gồm ba khí O2, N2, CO2 trong CO2
Câu 17: Hỗn hợp X gồm Na2O, Na2O2, Na2CO3, K2O, K2O2, K2CO3 Cho m gam hỗn hợp X tác dụng vớidung dịch HCl dư thu được dung dịch Y chứa 50,85 gam chất tan gồm các chất tan có cùng nồng độ mol
và 3,024 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với hiđro là 20,889 Giá trị của m là:
Câu 20: Cho 13,92 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 loãngđược dung dịch Y chứa 33,12 gam muối khan Sục khí clo vào dung dịch X đến phản ứng xong đượcdung dịch Y Cô cạn dung dịch Y được m gam muối khan Giá trị của m là:
Trang 8Câu 23: Hòa tan 1,7 gam hỗn hợp kim loại A và Zn vào dung dịch HCl thu được 0,672 lít khí ở điều kiện
tiêu chuẩn và dung dịch B Mặt khác để hòa tan 1,9 gam kim loại A thì cần không hết 200ml dung dịchHCl 0,5M A thuộc phân nhóm chính nhóm II Kim loại M là:
Câu 24: Đốt một kim loại trong bình kín đựng khí clo, thu được 32,5 g muối clorua và nhận thấy thể tích
khí clo trong bình giảm 6,72 lít (ở đktc) Hãy xác định tên của kim loại đã dùng
Câu 25: Hai kim loại A và B có hóa trị không đổi là II Cho 0,64 g hỗn hợp A và B tan hoàn toàn trong
dung dịch HCl ta thấy thoát ra 448 ml khí (đktc) Số mol của hai kim loại trong hỗn hợp là bằng nhau.Hai kim loại đó là:
Câu 26: Hỗn hợp A gồm KClO3, Ca(ClO3)2, Ca(ClO)2, CaCl2 và KCl nặng 83,68 gam Nhiệt phân hoàntoàn A ta thu được chất rắn B gồm CaCl2, KCl và một thể tích O2 vừa đủ oxi hóa SO2 thành SO3 để điềuchế 191,1 gam dung dịch H2SO4 80% Cho chất rắn B tác dụng với 360 ml dung dịch K2CO3 0,5M (vừađủ) thu được kết tủa C và dung dịch D Lượng KCl trong dung dịch D nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl cótrong A Tính % khối lượng của KClO3 trong A (Coi phản ứng điều chế SO3 từ SO2 là phản ứng mộtchiều)
Câu 27: Gây nổ hỗn hợp gồm 3 khí trong bình kín Một khí được điều chế bằng cách cho HCl dư tác
dụng với 307,68 g Mg Khí thứ 2 điều chế được khi phân hủy hoàn toàn 514,5 gam KClO3 có MnO2 xúctác Khí thứ 3 thu được do HCl dư tác dụng với 19,14 gam MnO2 Tính C% của chất trong dung dịch saukhi nổ
Câu 28: Cho 50g dung dịch A chứa 1 muối halogen kim loại hóa trị II tác dụng với dung dịch AgNO3 dưthì thu được 9,40g kết tủa Mặt khác, dùng 150g dung dịch A trên phản ứng với dung dịch Na2CO3 dư thìthu được 6,30g kết tủa Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, khí thoát ra cho vào 80g dungdịch KOH 14,50% Sau phản ứng nồng độ dung dịch KOH giảm còn 3,80% Xác định công thức phân tửcủa muối halogen trên
Câu 29: Hỗn hợp A gồm hai kim loại Mg và Zn Dung dịch B là dung dịch HCl nồng độ a mol/lít.
Thí nghiệm 1: Cho 8,9 gam hỗn hợp A vào 2 lít dung dịch B, kết thúc phản ứng thu được 4,48 lít H2
Câu 30: Hỗn hợp X gồm M2CO3, MHCO3 và MCl (M là kim loại kiềm) Cho 32,65 gam X tác dụng vừa
đủ với dung dịch HCl thu được dung dịch Y và có 17,6 gam CO2 thoát ra Dung dịch Y tác dụng với dungdịch AgNO3 dư thu được 100,45 gam kết tủa Kim loại M là:
Trang 9A Rb B Na C Li D K
Câu 31: Hỗn hợp X chứa đồng thời hai muối natri của hai halogen liên tiếp trong bảng tuần hoàn Lấy
một lượng X cho tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch AgNO3 1M thì thu được 15 gam kết tủa Côngthức phân tử của hai muối trong X là:
A NaF và NaCl B NaBr và NaI C NaCl và NaI D NaCl và NaBr
Câu 32: Có bao nhiêu gam KClO3 tách ra khỏi dung dịch khi làm lạnh 350 gam dung dịch KClO3 bãohòa ở 80°C xuống 20°C Biết độ tan của KClO3 ở 80°C và 20°C lần lượt là 40 gam/100 gam nước và 8gam/100 gam nước
Câu 33: Hỗn hợp X gồm M2CO3, MHCO3 và MCl với M là kim loại kiềm, nung nóng 20,29 gam hỗn hợp
X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy còn lại 18,74 gam chất rắn Cũng đem 20,29 gam hỗn hợp Xtrên tác dụng hết với 500 ml dung dịch HCl 1M thì thoát ra 3,36 lít khí (đktc) và thu được dung dịch Y.Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 74,62 gam kết tủa Kim loại M là:
Câu 34: Đốt 17,88 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong khí Cl2 thu được hỗn hợp chất rắn Y Cho Y vàonước dư, thu được dung dịch Z và 2,4 gam kim loại Dung dịch Z tác dụng được với tối đa 0,228 molKMnO4 trong dung dịch H2SO4 (không tạo ra SO2) Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là:
Câu 35: Cho 3,834 gam một kim loại M vào 360 ml dung dịch HCl, làm khô hỗn hợp sau phản ứng thu
được 16,614 gam chất rắn khan Thêm tiếp 240 ml dung dịch HCl trên vào rồi làm khô hỗn hợp sau phảnứng thì thu được 18,957 gam chất rắn khan Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, bỏ qua sự thủy phân củacác ion trong dung dịch Kim loại M là
Câu 36: Biết độ tan của NaCl trong 100 gam nước ở 90°C là 50 gam và ở 0°C là 35 gam Khi làm lạnh
600 gam dung dịch NaCl bão hòa ở 90°C về 0°C làm thoát ra bao nhiêu gam tinh thể NaCl?
Câu 37: Hòa tan hoàn toàn 21,1 gam hỗn hợp gồm FeCl2 và NaF (có tỉ lệ mol là 1:2) vào một lượng nước(dư), thu được dung dịch X Cho dung dịch AgNO3 (dư) vào X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn sinh ra
m gam chất rắn Giá trị của m là:
Câu 38: Cho hỗn hợp X gồm KMnO4 và MnO2 vào dung dịch HCl đặc, dư đun nóng (phản ứng hoàntoàn), thấy thoát ra khí Cl2 Xác định % khối lượng của MnO2 trong hỗn hợp X, biết rằng HCl bị khửchiếm 60% lượng HCl đã phản ứng
Câu 39: Cho m gam hỗn hợp bột X gồm ba kim loại Zn, Cr, Sn có số mol bằng nhau tác dụng hết với
lượng dư dung dịch HCl loãng, nóng thu được dung dịch Y và khí H2 Cô cạn dung dịch Y thu được29,185 gam muối khan Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng hoàn toàn với O2 (dư) để tạo hỗn hợp 3 oxitthì thể tích khí O2 (đktc) phản ứng là
Câu 40: Cho dung dịch chứa 19,38 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có
trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX <ZY) vào dung dịch
AgNO3 (dư), thu được 39,78 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là
Trang 10Câu 41: Khi nhiệt phân hoàn toàn 100 gam mỗi chất sau: KClO3 (xúc tác MnO2), KMnO4, KNO3 vàAgNO3 Chất tạo ra lượng O2 ít nhất là
Câu 42: Hòa tan hoàn toàn x (g) hỗn hợp: NaI và NaBr vào nước thu được dung dịch X Cho Br2 dư vào
X được dung dịch Y Cô cạn Y thu được y (g) chất rắn khan Tiếp tục hòa tan y (g) chất rắn khan trên vàonước thu được dung dịch Z Cho Cl2 dư vào Z thu được dung dịch T Cô cạn T được z (g) chất rắn khan.Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và 2y = x + z Phần trăm khối lượng NaBr trong hỗn hợp đầu bằng:
Câu 43: Cho dung dịch chứa 8,04 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có
trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử Zx <ZY) vào dung dịch AgNO3
(dư), thu được 11,48 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp đầu là
Câu 44: Cho 3,36 lít khí Cl2 ở đktc tác dụng hết với dung dịch chứa 15 gam NaI Khối lượng I2 thu đượclà:
Câu 45: Nhiệt phân 17,54 gam hỗn hợp X gồm KClO3 và KMnO4, thu được O2 và m gam chất rắn gồm
K2MnO4, MnO2 và KCl Toàn bộ lượng O2 tác dụng hết với cacbon nóng đỏ, thu được 3,584 lít hỗn hợpkhí Y (đktc) có tỉ khối so với O2 là 1 Thành phần % theo khối lượng của KClO3 trong X là:
Câu 46: Hai cốc đựng dung dịch HCl đặt trên hai đĩa cân A, B Cân ở trạng thái cân bằng Cho 5 gam
CaCO3 vào cốc A và 4,784 gam M2CO3 (M: Kim loại kiềm) vào cốc B Sau khi hai muối đã tan hoàn toàn,cân trở lại vị trí thăng bằng Kim loại M là
Câu 48: Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X,Y là hai nguyên tố có
trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử Zx <ZY) vào dung dịch AgNO3
(dư), thu được 8,61 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là
Câu 49: Cho 19 gam hỗn hợp bột gồm kim loại M (hóa trị không đổi) và Zn (tỉ lệ mol tương ứng 1,25 : 1)
vào bình đựng 4,48 lít khí Cl2 (đktc), sau các phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn X Cho X tanhết trong dung dịch HCl (dư) thấy có 5,6 lít khí H2 thoát ra (đktc) Kim loại M là:
Câu 50: Một hỗn hợp X gồm 3 muối halogenua của kim loại natri nặng 6,23 gam hòa tan hoàn toàn trong
nước được dung dịch A Sục khí clo dư vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứngđược 3,0525 gam muối khan B Lấy một nửa lượng muối này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng vớidung dịch AgNO3 dư thì thu được 3,22875 gam kết tủa Hỗn hợp X ban đầu không có muối:
Trang 11HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
t 2
Trang 12Đặt nHCl = ⇒x khối lượng dung dịch A là:
⇒ = gam, không có trong đáp án
* TH2: Kết tủa gồm AgX và AgY
Trang 13Vì H2SO4 đặc nóng, dư nên FeS2 phản ứng hết và phản ứng chỉ sinh ra SO2.
Bảo toàn electron: 2nSO2 =15nFeS2