Câu hỏi hoá học

Có những chất sau: KMnO4, MnO2, K2Cr2O7 và dung dịch HCl. a) Nếu các chất oxi hóa có khối lượng bằng nhau thì chọn chất nào có thể điều chế được lượng khí clo nhiều hơn? b) Nếu chất oxi hóa có số mol bằng nhau thì chọn chất nào có thể điều chế được lượng khí clo nhiều hơn? Hãy trả lời bằng cách tính toán trên cơ sở của các phương trình phản ứng.

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Lượng Cl₂ điều chế được từ pt (2) nhiều nhất.

Vậy dùng KMnO₄ điều chế được nhiều Cl₂ hơn.

b) Nếu lấy số mol các chất bằng a mol

Theo (1) n_Cl2(1) = n_MnO2 = a mol

Theo (2) n_Cl2(2) = 5/2. n_KMnO4 = 2,5a mol

Theo (3) n_Cl2(3) = 3. n_K2Cr2O7 = 3a mol

Ta có: 3a > 2,5a > a.

⇒ lượng Cl₂ điều chế được từ pt (3) nhiều nhất.

Vậy dùng K₂Cr₂O₇ được nhiều Cl₂ hơn.

Một nguyên tố halogen có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử là 4s24p5. a) Viết cấu hình electron nguyên tử đầy đủ của nguyên tử. b) Tên, kí hiệu và cấu tạo phân tử của nguyên tố hóa học này. c) Nêu tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố này và dẫn ra những phản ứng hóa học để minh họa. d) So sánh tính chất hóa học của nguyên tố này với 2 nguyên tử halogen khác đứng trên và dưới nó trong nhóm halogen và dẫn ra phản ứng hóa học để minh họa.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Halogen có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử là 4s²4p⁵, cấu hình electron đầy đủ là : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵.

b) Tên nguyên tố là brom, kí hiệu là Br, công thức phân tử là Br₂.

c) Tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố này là tính oxi hóa.

- Brom phản ứng với nhiều kim loại.

3Br₂ + 2Al → 2AlBr₃

- Brom tác dụng với nước tương tự clo nhưng khó khăn hơn.

Br₂ + H₂O ⇆ HBr + HBrO.

- Brom thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh

Br₂ + 5Cl₂ + 6H₂O → 2HBrO₃ + 10HCl

- Brom có thể occi hóa muối iotua thành iot

Br₂ + 2NaI → 2NaBr + I₂

d) So sánh tính chất hóa học của brom với clo và iot.

Brom có tính oxi hóa yếu hơn clo nhưng mạnh hơn iot nên:

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Br₂ + 2NaI → 2NaBr + I₂.

Iot bị lẫn tạp chất là NaI. Làm thế nào để loại bỏ tạp chất đó.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Hòa tan iot bị lẫn tạp chất NaI vào nước, sau đó sục khí clo vào dung dịch để oxi hóa I- thành I₂ để tận thu I₂ ta đun nóng nhẹ ở áp suất khí quyển, I₂ thăng hoa thành hơi màu tím

Cl₂ + NaI → 2NaCl + I₂.

Tính khối lượng CaF2 cần dùng để điều chế 2,5kg dung dịch axit flohidric nồng độ 40%. Biết hiệu suất phản ứng là 80 %.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cho 1,03 gam muối natri halogenua (A) tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được một kết tủa, kết tủa này sau khi phân hủy hoàn toàn cho 1,08 gam bạc. Xác định tên muối A.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_Ag = 1,08/108 = 0,1 mol

Phương trình hóa học của phản ứng:

Đặt X là kí hiệu, nguyên tử khối của halogen

NaX + AgNO₃ → AgX↓ + NaNO₃

0,01mol                    0,01mol

2AgX      →      2 Ag     +      X₂

0,01mol              0,01mol

Theo pt: n_NaX = n_AgX = n_Ag = 0,1 mol

M_NaX = 1,03/0,01 = 103

→ X = 103 – 23 = 80 (Br)

Muối A có công thức phân tử là NaBr

Ở điều kiện tiêu chuẩn, 1 lít nước hòa tan 350 lít khí HBr. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch axit bromhiđric thu được.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Sẽ quan sát được hiện tượng gì khi ta thêm dần dần nước clo vào dung dịch kali iotua có chứa sẵn một ít hồ tinh bột? Dẫn ra phương trình phản ứng mà em biết.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

 Nước clo: Cl₂ + H₂O ⇆ HCl + HClO

- Cl₂ oxi hóa KI thành I₂:

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

- Do đó dung dịch chuyển sang màu xanh do iot tác dụng với hồ tinh bột.

- Sau đó màu xanh của hồ tinh bột và iot cũng bị mất màu do HClO có tính oxi hóa mạnh, axit này làm mất màu xanh của tinh bột và iot.

Muối NaCl có lẫn tạp chất là NaI. a) Làm thế nào để chứng minh rằng trong muối NaCl nói trên có lẫn tạp chất NaI?. b) Làm thế nào để có NaCl tinh khiết.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Để chứng minh rằng trong muối NaCl có lẫn tạp chất NaI, người ta sục khí clo vào dung dịch muối NaCl có lẫn tạp chất NaI, nếu có kết tủa màu đen tím tác dụng với hồ tinh bột tạo thành hợp chất màu xanh thì chứng tỏ trong muối NaCl có lẫn tạp chất NaI.

b) Để thu được NaCl tinh khiết, người ta sục khí clo dư vào dung dịch NaCl có lẫn tạp chất NaI, lọc kết tủa (hoặc đun nóng iot rắn biến thành hơi) được NaCl tinh khiết trong dung dịch nước lọc.

Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂ (màu đen tím).

Phản ứng của các đơn chất halogen với nước xảy ra như thế nào? Viết phương trình phản ứng, nếu có?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Khi tan trong nước, các halogen tác dụng với nước, flo phản ứng mãnh liệt với nước giải phóng oxi.

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂.

Với brom và clo thì phản ứng xảy ra theo hướng khác, brom tác dụng với nước chậm hơn.

Br₂ + H₂O ⇆ HBr + HBrO.

Cl₂ + H₂O ⇆ HCl + HClO

Iot không phản ứng với nước

So sánh tính chất oxi hóa của các đơn chất F2,Cl2, Br2, I2 và tính khử của những hợp chất HF, HCl, HBr, HI. Dẫn ra những phương trình hóa học để minh họa.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Tính oxi hóa giảm dần từ F₂ đến I₂.

- Flo là phi kim mạnh nhất, oxi hóa được tất cả các kim loại kể cả vàng và platin. Clo, Br và Iot tác dụng được với một số kim loại.

- Phản ứng với hiđro.

- Halogen đứng trước đẩy halogen đứng sau ra khỏi muối của chúng:

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Br₂ + 2NaI → 2NaBr + I₂

Tính khử của axit tăng theo chiều: HF < HCl < HBr < HI.

- Chỉ có thể oxi hóa F^- bằng dòng điện. Còn ion Cl^-, Br^-, I^- đều có thể bị oxi hóa khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh.

- HF hoàn toàn không thể hiện tính khử, HCl chỉ thể hiện tính khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh, còn HBr và nhất là HI có tính khử mạnh. Axit sunfuric đặc bị HBr khử đến SO₂ và bị HI khử đến H₂S: