Giải bài tập Hóa học 10 KNTT Bài 21

Kể tên một số hợp chất phổ biến của halogen trong tự nhiên

Tra cứu số liệu Bảng 6.1, Bảng 6.2 và Hình 6.2 để hoàn thành bảng mô tả một số đặc điểm cấu tạo của các nguyên tử halogen theo mẫu sau:

Từ bảng số liệu thu được, hãy:

a) Giải thích tại sao nguyên tử halogen có xu hướng nhận 1 electron từ nguyên tử kim loại, hoặc góp chung 1 electron với nguyên tử phi kim, để hình thành liên kết.

b) Nêu và giải thích xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử, độ âm điện của các nguyên tử halogen. Từ đó dự đoán xu hướng biến đổi tính oxi hóa từ F đến I

c) Dựa vào cấu hình electron lớp ngoài cùng và độ âm điện, giải thích tại sao nguyên tử fluorine chỉ có số oxi hóa -1 trong các hợp chất?

Tham khảo Bài 12 (Liên kết cộng hóa trị) hãy:

a) Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử halogen bằng công thức electron

b) Liên kết trong phân tử halogen là liên kết cộng hóa trị phân cực hay không phân cực

c) Dựa vào bán kính nguyên tử (Hình 6.2), hãy dự đoán xu hướng biến đổi độ dài liên kết trong dãy các phân tử halogen

Xác định số oxi hóa của chlorine trong các chất sau: Cl₂, HCl, HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄

Từ các số oxi hóa của chlorine, hãy giải thích tại sao Cl₂ vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

Trong tự nhiên, các nguyên tố halogen tồn tại ở dạng hợp chất. Viết công thức một vài hợp chất của halogen thường được dùng trong thực tế

Nguyên tử halogen có thể nhận 1 electron từ nguyên tử kim loại hoặc góp chung electron với nguyên tử phi kim

Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử NaCl và HCl để minh họa

Từ Bảng 21.2, nhận xét xu hướng biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các halogen và giải thích.

Bảng 21.2. Một số tính chất vật lí của đơn chất halogen

Xác định chất oxi hóa, chất khử trong phản ứng sodium và iron với chlorine, dùng mũi tên chỉ rõ sự nhường electron từ chất khử sang chất oxi hóa

Xét các phản ứng hóa học: H₂(g) + X₂(g) → 2HX(g) (X là các halogen)

Tra số liệu trong Bảng 12.2 để:

1. Giải thích xu hướng phản ứng của các đơn chất halogen với hydrogen theo khả năng hoạt động của các halogen

2. Dựa vào số liệu năng lượng liên kết H-X, giải thích xu hướng phản ứng giảm dần từ F₂ đến I₂

Một nhà máy nước sử dụng 5 mg Cl₂ để khử trùng 1 L nước sinh hoạt. Tính khối lượng Cl₂ nhà máy cần dùng để khử trùng 80 000 m³ nước sinh hoạt

Tìm hiểu tính tẩy màu của khí chlorine ẩm

Tiến hành:

Đính một mẩu giấy màu ẩm vào thanh kim loại gắn với nút đậy bình tam giác. Sau đó, đưa mầu giấy vào bình tam giác chứa khí chlorine (Hình 21.6).

Hình 21.6. Tính tẩy màu của khí chlorine ẩm

Quan sát hiện tượng và trả lời câu hỏi:

1. Nhận xét màu của mẩu giấy trước và sau khi cho vào bình tam giác. Giải thích

2. Xác định vai trò của chlorine trong phản ứng với nước, tại sao nói chlorine tự oxi hóa – tự khử trong phản ứng này?

Khí Cl₂ phản ứng với dung dịch sodium hydrogen nóng tạo thành sodium chlorine, sodium chlorate và nước

Lập phương trình hóa học của phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron, chỉ rõ chất oxi hóa, chất khử

Phản ứng thế của một số muối halide

Chuẩn bị: 3 ống nghiệm, dung dịch NaBr, dung dịch NaI, nước Cl₂, nước Br₂ loãng.

Tiến hành:

- Lấy khoảng 2 mL dung dịch NaBr vào ống nghiệm (1), 2 mL dung dịch NaI vào mỗi ống nghiệm (2) và (3)

- Thêm vào ống nghiệm (1) và (2) vài giọt nước Cl₂, thêm vào ống (3) vài giọt nước Br₂, lắc đều các ống nghiệm

Lưu ý: Cẩn thận không để nước Cl₂, nước Br₂ giây ra tay, quần áo

Hình 21.7. Phản ứng thế của một số muối halide

Quan sát sự thay đổi màu của dung dịch trong các ống nghiệm và trả lời câu hỏi:

1. Nhận xét sự thay đổi màu của dung dịch trong các ống nghiệm

2. So sánh tính oxi hóa của Cl₂, Br₂, I₂

3. Hãy chọn một thuốc thử để chứng tỏ có sự tạo thành I₂  khi cho nước chlorine (hoặc nước bromine) tác dụng với dung dịch sodium iodine

Viết phương trình hóa học minh họa tính oxi hóa giảm dần trong dãy Cl₂, Br₂, I₂

Khi sản xuất chlorine trong công nghiệp, NaOH và H₂ được tạo thành ở cực âm, còn Cl₂ được tạo thành từ cực dương. Tại sao cần sử dụng màng ngăn xốp để ngăn cách 2 điện cực?

Số electron ở lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử nguyên tố halogen là

A. 5.                     

B. 7.                     

C. 2.                     

D. 8.

Tính chất hoá học đặc trưng của các đơn chất halogen là

A. tính khử.          

B. tính base.         

C. tính acid.         

D. tính oxi hoá.

Trong tự nhiên, nguyên tố fluorine tồn tại phổ biến nhất ở dạng hợp chất là

A. Na₃AlF₆.          

B. NaF.                

C. HF.                  

D. CaF₂.

Ở điều kiện thường, halogen tồn tại ở thể rắn, có màu đen tím là

A. F₂.                   

B. Br₂.                  

C. I₂.                    

D. Cl₂.

Muối nào có nhiều nhất trong nước biển với nồng độ khoảng 3%?

A. NaCl.              

B. KCl.                

C. MgCl₂.             

D. NaF.

Số oxi hoá cao nhất mà nguyên tử chlorine thể hiện được trong các hợp chất là

A. -1.                   

B. +7.                   

C. +5.                   

D. +1.

Các nguyên tố halogen thuộc nhóm nào trong bảng tuần hoàn

A. VIIIA.             

B. VIA.                

C. VIIA.              

D. IIA.

Trong nhóm halogen, đơn chất có tính oxi hóa mạnh nhất là

A. F₂.                   

B Cl₂.                   

C. Br₂.                  

D. I₂.

Khi đun nóng, chất thăng hoa chuyển từ thể rắn sang thể hơi màu tím là

A. F₂.                   

B Cl₂.                   

C. Br₂.                  

D. I₂

Halogen nào sau đây được dùng để khử trùng nước sinh hoạt?

A. F₂.                   

B. Cl₂.                  

C. Br₂.                  

D. I₂.

Trong cơ thể người, nguyên tố iodine tập trung ở tuyến nào sau đây?

A. Tuyến thượng thận.                      

B. Tuyến tụy.

C. Tuyến yên.                                   

D. Tuyến giáp trạng.

Trong dãy halogen, nguyên tử có độ âm điện nhỏ nhất là

A. fluorine.          

B. chlorine.          

C. bromine.          

D. iodine.

Trong nhóm halogen, từ fluorine đến iodine, bán kính nguyên tử biến đổi như thế nào?

A. Giảm dần.        

B. Không đổi.       

C. Tăng dần.        

D. Tuần hoàn.

Trong nhóm halogen, nguyên tử nguyên tố thể hiện khuynh hướng nhận 1 electron yếu nhất là

A. fluorine.          

B. chlorine.          

C. bromine.          

D. iodine.

Trong nhóm halogen, từ fluorine đến iodine, nhiệt độ nóng chảy biến đổi như thế nào?

A. Giảm dần.        

B. Tăng dần.        

C. Không đổi.       

D. Tuần hoàn

Halogen phản ứng mãnh liệt với hydrogen ngay cả trong bóng tối là

A. F₂.             

B Cl₂.                   

C. Br₂.                  

D. I₂.

Khi tác dụng với kim loại, các nguyên tử halogen thể hiện xu hướng nào sau đây?

A. Nhường 1 electron.                       

B. Nhận 1 electron.

C. Nhường 7 electron.                       

D. Góp chung 1 electron.

Hít thở không khí có chứa khi nào sau đây vượt ngưỡng 30 µg/m³ không khí (QCVN 06:2009/BTNMT) sẽ tiềm ẩn nguy cơ gây viêm đường hô hấp, co thắt phế quản, khó thở?

A. O₂.                  

B. Cl₂.                 

C. N₂.                   

D. O₃.

Quá trình sản xuất khí chlorine trong công nghiệp hiện nay dựa trên phản ứng nào sau đây?

A. \(Mn{O_2} + 4HCl \to MnC{l_2} + C{l_2} + 2{H_2}O\)

B. \(C{l_2}\; + {\rm{ }}2NaBr\; \to {\rm{ }}2NaCl{\rm{ }} + {\rm{ }}B{r_2}\)

C. \(2NaCl{\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}O \to 2NaOH{\rm{ }} + {\rm{ }}C{l_2}\; + {\rm{ }}{H_2}\)

D. \(\;2NaOH{\rm{ }} + {\rm{ }}C{l_2}\; \to {\rm{ }}NaCl{\rm{ }} + {\rm{ }}NaClO{\rm{ }} + {\rm{ }}{H_2}O\)

Chỉ thị nào sau đây thường dùng để nhận biết dung dịch I₂?

A. Phenolphtalein.                             

B. Hồ tinh bột.

C. Quỳ tím.                                       

D. Nước vôi trong.

Thực nghiệm cho thấy các phản ứng: H₂(g) + X₂(g) → 2HX(g) trong dãy halogen xảy ra với mức độ giảm dần từ F₂ đến I₂. Biến thiên enthalpy của các phản ứng thay đổi như thế nào trong dãy trên?

Đốt cháy hoàn toàn 0,48 g kim loại M (hoá trị II) bằng khí chlorine, thu được 1,332 g muối chloride. Xác định kim loại M.

Nung nóng một bình bằng thép có chứa 0,04 mol H₂ và 0,04 mol Cl₂ để thực hiện phản ứng, thu được 0,072 mol khí HCl.

a) Tính hiệu suất của phản ứng tạo thành HCl.

b) Ở cùng nhiệt độ thường, áp suất khí trong bình trước và sau phản ứng lần lượt là P₁ và P₂. Hãy so sánh P₁ và P₂.

Có hai ống nghiệm, mỗi ống chứa 2 mL dung dịch muối X của potassium (K). Cho vài giọt dung dịch AgNO₃ vào ống thứ nhất, thu được kết tủa màu vàng. Nhỏ vài giọt nước Br₂ vào ống thứ hai, lắc đều rồi thêm hồ tinh bột, thấy có màu xanh tím. Xác định công thức hoá học của X và viết phương trình hóa học của các phản ứng.

Trong phòng thí nghiệm, khí chlorine được điều chế, làm khô và thu vào bình theo sơ đồ dưới đây:

Hãy đề xuất một dung dịch để sử dụng cho từng mục đích sau:

a) Cho vào bình làm khô để làm khô khí Cl₂.

b) Tẩm vào bông đậy bình thu khí để hạn chế khí Cl₂ bay ra. Giải thích và viết phương trình hoá học minh hoạ nếu có