PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ VÍ DỤ MINH HỌAHALOGEN Dạng 1: Bài tốn về halogen tác dụng với kim loại Phương pháp giải + Với F, Cl, Br phản ứng đưa kim loại lên số oxi hĩa cao, cịn với I phản ứ
Trang 1PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ VÍ DỤ MINH HỌA
HALOGEN
Dạng 1: Bài tốn về halogen tác dụng với kim loại
Phương pháp giải + Với F, Cl, Br phản ứng đưa kim loại lên số oxi hĩa cao, cịn
với I phản ứng đưa kim loại lên số oxi hĩa thấp hơn.
+ Phương trình phản ứng tổng quát:
+ Phương pháp giải: áp dụng định luật bảo tồn khối lượng, bảo tồn electron.
Bảo tồn khối lượng: mMmX 2 mMX (muo� n i)
Bảo tồn electron: �ne (cho)�ne (nhận)
PS : Các bài tốn xây dựng dựa trên nhiều phản ứng oxi hĩa
khử, ta khơng nên giải theo phương pháp truyền thống mà nên
ưu tiên phương pháp bảo tồn electron.
Trang 2Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
năm 2016)
Hướng dẫn giải + Cr là kim loại có nhiều số oxi hóa (+2, +3, +6), khi phản ứng
với Cl2 thì Cr bị oxi hóa thành Cr+3.
Ví dụ 2: Đốt cháy 11,9 gam hỗn hợp gồm Zn, Al trong khí Cl2
dư Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 40,3 gam
phản ứng vừa đủ với 11,1 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al,
thu được 30,1 gam hỗn hợp Z Phần trăm khối lượng của Al trong Y là
Trang 3Quátrình cho nhận electron:
5 0,624a 27b 11,1 (khốilượng kim loại) a 0,35
2a 3b 0,4 0,6 1 (bảo toàn electron) b 0,1
Trang 4Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
Ví dụ 4: Sục khí clo dư vào dung dịch chứa muối NaBr và KBr
thu được muối NaCl và KCl, đồng thời thấy khối lượng muối giảm 4,45 gam Thể tích khí clo đã tham gia phản ứng với 2 muối trên (đo ở đktc) là
x mol ion Br (M 80) se�b�thay the�b��i x mol ion Cl (M 35,5),
kho�i l���ng gia�m 4,45gam
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm NaBr và NaI Cho hỗn hợp X tan trong
nước thu được dung dịch A Nếu cho brom dư vào dung dịch A, sau phản ứng hoàn toàn, cô cạn thấy khối lượng muối khan thu được giảm 7,05 gam Nếu sục khí clo dư vào dung dịch A, phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thấy khối lượng muối khan giảm 22,625 gam Thành phần % khối lượng của một chất trong hỗn hợp X là:
Hướng dẫn giải
Trang 52 2
NaI giả m
2 2
2 NaBr
INaI NaClĐặtn y, ta có:
Dạng 3: Bài tốn về phản ứng oxi hĩa khử của axit HCl
a HCl tác dụng với kim loại
Phương pháp giải + Phương trình phản ứng tổng quát:
M + HCl ��� MCln + H2�
Trong đĩ: M là kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hĩa học.
n là hĩa trị thấp nhất của kim loại M.
+ Dãy hoạt động hĩa học:
K Na Ca Ba Mg Al Zn Fe Ni Sb Pb H Cu Hg Ag Pt Au
Trang 6Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
+ Vận dụng định luật bảo toàn electron, định luật bảo toàn khối
lượng để giải bài toán:
2
muo� i kim loa� i go� c axit
HCl H Cl
m m m (���a�y go�c axit la�Cl )
Ví dụ 6:Hòa tan hoàn toàn 8,4 gam Fe vào dung dịch HCl dư,
thu được dung dịch X và khí Y Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối khan Giá trị của m là
Ví dụ 7: Hòa tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg
dịch chức m gam muối Giá trị của m là
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Chuyên Sư Phạm HN,
năm 2016)
Hướng dẫn giải
Trang 7+ Từ số mol khí hiđro dễ dàng suy ra số mol Cl, từ đó bảo toàn khối lượng để tính khối lượng muối.
Ví dụ 8: Cho hỗn hợp gồm 5,4 gam Al và 5,6 gam Fe phản ứng
Trang 8Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
Ví dụ 9: Cho 15 gam hỗn hợp bột kim loại Zn và Cu vào dung
dịch HCl dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 4,48 lít
Ví dụ 10: Cho 12 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe vào 100ml dung
gam chất rắn chưa tan Thể tích dung dịch HCl 2M tối thiểu cần dung để hòa tan hết 12 gam hỗn hợp X là
lít.
Trang 9(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – Sở GD và ĐT Nam Định,
Ví dụ 11: Hòa tan hoàn toàn 9,95 gam hỗn hợp X gồm Na, K và
Ba vào 100 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y và 2,24
Trang 10Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
+ Kim loại kiềm, kiềm thổ ngoài phản ứng với HCl, chúng còn
KMnO4, K2Cr2O7,…) là phản ứng oxi hóa khử, nên ta có thể áp dụng định luật bảo toàn electron để giải quyết nhanh gọn bài toán.
+ Cần nhớ số oxi hóa của các nguyên tố kim loại chính (Mn, Cr,
…) trước và sau phản ứng để thuận tiện cho việc giải toán.
Trang 11► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 12: Hòa tan hoàn toàn 52,2 gam MnO2 trong dung dịch
Trang 12Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
phản ứng trao đổi nên có thể giải bài toán theo phương pháp tăng giảm khối lượng.
Nhìn vào phương trình phản ứng tổng quát trên ta thấy 2
nguyên tử clo đã thay thế 1 nguyên tử oxi nên ta có:
HCl muo� i oxit O(oxit) oxit
Trang 13► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 14: Để trung hoà 200 ml dung dịch NaOH 1,5M thì thể
tích dung dịch HCl 0,5M cần dùng là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
2 HCl
2 1,2 mol
muo� i ho� n h�� p O (oxit) Cl
A�p du�ng co�ng th��c �a�xa�y d��ng ��pha�n"ph��ng pha�p gia�i":
Trang 14Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
thu được 11,2 lít khí CO2 (đktc) Giá trị của m là
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 3 – THPT Lý Thái Tổ, năm
2016)
Phân tích và hướng dẫn giải
+ Từ số mol CO2 ta có thể suy ra số mol muối ban đầu Mấu chốt bài toán ta phải nhận thấy MKHCO 3 MCaCO 3 100, từ đó dễ dàng tính được khối lượng muối.
Dạng 5: Phản ứng tạo kết tủa của halogen
Ví dụ 17: Cho lượng dư dung dịch AgNO3 vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,1 mol NaF và 0,1 mol NaCl Khối lượng kết tủa tạo thành là
Trang 15Ví dụ 18: Cho 26,6 gam hỗn hợp KCl và NaCl hòa tan vào nước
để được 500 gam dung dịch Cho dung dịch trên tác dụng vừa đủ
theo khối lượng của KCl và NaCl trong hỗn hợp đầu là:
57,4 gam 26,6 gam
dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn sinh ra m gam chất rắn Giá trị của m là:
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Lương Ngọc Quyến,
năm 2016)
Hướng dẫn giải
Trang 16Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
khối lượng nguyên tử (M) kim loại đó, rồi suy ra tên kim loại + Đối với các bài toán tìm kim loại chưa biết hóa trị, ta tìm mối liên hệ giữa khối lượng nguyên tử (M) và hóa trị (n) của nguyên
tố đó, sau đó lập bảng tìm M, với n = 1; 2; 3 , từ đó suy ra tên kim loại.
+ Đối với bài toán xác định 2 nguyên tố cùng nhóm và thuộc 2 chu kì liên tiếp, ta tìm giá trị nguyên tử khối trung bình X, từ đó suy ra hai nguyên tố cần xác định.
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 20: Hoà tan hoàn toàn 8,45 gam một kim loại hoá trị II
bằng dung dịch HCl Cô cạn dung dịch sau phản ứng được 17,68 gam muối khan Kim loại đã dùng là
Trang 17(Đề thi thử Quốc Gia lần 2 – Chuyên Thoại Ngọc Hầu, năm
Ví dụ 21: Cho 10,8 gam kim loại M tác dụng hoàn toàn với khí
M 9 (Loa�i) 18(Loa�i) 27 (Cho�n)
PS: bằng kinh nghiệm có thể bỏ qua bước lập bảng để suy ra luôn kim loại
là nhôm (Al), tương ứng với M = 27 và n = 3
Ví dụ 22: Hoà tan hoàn toàn 3,80 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm
thuộc hai chu kì liên tiếp trong dung dịch HCl dư, thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) Hai kim loại kiềm đó là
A Li và Na B Na và K C Rb và Cs D K và
Rb.
Trang 18Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT Chuyên Sư Phạm HN,
Ví dụ 23: Cho 7,5 gam hỗn hợp X gồm kim loại M (hóa trị
không đổi) và Mg (tỉ lệ mol tương ứng 2 : 3) tác dụng với 3,36 lít
xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đều đo ở đktc Kim loại M là
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Chuyên ĐH Vinh, năm
2015)
Phân tích và hướng dẫn giải
Bài toán xây dựng trên 1 chuỗi phản ứng oxi hóa – khử, ta xét
cả quá trình chỉ cần xác định số oxi hóa ở trạng thái đầu và
trạng thái cuối của các nguyên tố có thay đổi số oxi hóa, sau đó
áp dụng định luật bảo toàn electron.
Trang 19Ví dụ 24: Cho 1,37 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M hoá trị
không đổi tác dụng với dung dịch HCl dư thấy giải phóng 1,232
tác dụng với dung dịch HCl đặc dư Tỉ lệ số mol của Fe và M trong hỗn hợp là 1: 3 Kim loại M là
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT Chuyên Sư Phạm HN,
năm 2016)
Hướng dẫn giải
+ Số oxi hóa của Fe sau khi tác dụng với dung dịch HCl là +2,
Trang 20Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hĩa học 10
Áp dụng ĐL bảo toàn e: nx 2y 0,11 (1)
TN2: ta xét cảquátrình, chỉquan tâm các nguyên tốthay đổisốoxi hóa
Ví dụ 25: Cho 31,84 gam hỗn hợp NaX và NaY (X, Y là 2
thì thu được 57,34g kết tủa Cơng thức của hai muối là
NaI.
Phân tích và hướng dẫn giải
Do AgF tan, nên ta phải chia làm 2 trường hợp:
+ Trường hợp 1: NaF và NaCl (do X, Y thuộc 2 chu kì liên tiếp).
Kết tủa chỉ cĩ AgCl
Fe e (TN2) e (TN1)
n n n
Trang 21AgCl NaCl NaCl
�a�t co�ng th��c chung cu�a 2 muo�i ban �a�u la�NaX
S��o�pha�n ��ng: NaX AgX ke�t tu�a
57,34 31,84 31,84
Ta co�: n 0,3 m M ol 106,13
X, Y la�2 halogen thuo�c 2 chu k�lie�n tie�p
2 muo�i la�NaB
n
n
+ Nếu bài toán gồm nhiều quá trình: H H H H 1 2 3
Lưu ý: tính hiệu suất theo chất thiếu Có thể tính trực tiếp ở
dạng thể tích, khối lượng.
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 26: Cho 3 lít Cl2 phản ứng với 2 lít H2; hiệu suất phản ứng
Trang 22Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hĩa học 10
là: (các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện t0, p)
Cl (thực tế ) H (thực tế) lýthuyết
Cl (dư) sau phả n ứ ng trướ c phả n ứ ng
Ví dụ 27: Khối lượng natri và thể tích khí clo ở điều kiện tiêu
chuẩn cần để điều chế 9,36 gam muối NaCl là (biết H = 80%)
Hướng dẫn giải
2 2
Ví dụ 28: Cho m gam X gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 vào 400 ml
Trang 23dung dịch Y, và 2,8 gam Fe khơng tan Giá trị m là
HCl (phả n ứ ng vớ i Fe) H
HCl (phả n ứ ng vớ i oxit) HCl HCl (phả n ứ ng vớ i Fe)
HCl (phả n ứ ng vớ i oxit)
Ví dụ 29: Hỗn hợp X gồm Zn , Mg và Fe Hịa tan hết 23,40 gam
hỗn hợp X vào dung dịch HCl thu được 11,20 lít khí (đktc) Để tác dụng với vừa hết 23,40 gam hỗn hợp X cần 12,32 lít khí Clo (đktc) Khối lượng của Fe trong hỗn hợp là :
(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT Chuyên KHTN - HN,
năm 2016)
Phân tích và hướng dẫn giải
tốn ta cần nhận ra được: Zn, Mg cĩ hĩa trị khơng đổi; Fe cĩ
Trang 24Phát triển tư duy sáng tạo giải nhanh bài tập trắc nghiệm hóa học 10
nhiều hóa trị, cụ thể khi tác dụng với dung dịch thu được muối sắt (II), còn khi tác dụng với Cl2 thu được muối sắt (III).
+ Sử dụng công thức tính nhanh số mol Fe trong X:
muối clorua (không còn khí dư) Hòa tan Y bằng dung dịch HCl
m gam kết tủa Giá trị của m là