Cùng tìm hiểu các kiến thức về nhóm Halogen của môn Hóa học lớp 10 thông qua Bài 18: Hydrogen Halide và một số phản ứng của ion Halide chương trình SGK Chân trời sáng tạo được DapAnHay biên soạn bên dưới đây. Hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích phục vụ cho việc ôn tập của các em học sinh.
* Giải thích xu hướng biến đổi tính chất vật lí của Hydrogen halide
- Hydrogen halide là hợp chất của hydrogen với halogen, công thức tổng quát là HX, với X là halogen. Hậu tố “ide” trong hydrogen halide được thay thế từ hậu tố “ine” của tên halogen.
Bảng 18.1. Bảng mô tả đặc điểm, tính chất vật lí của hydrogen halide (HX)
Hình 18.1.Tương tác Van der Waals giữa các phân tử HX
Hình 18.2. Liên kết hydrogen giữa các phân tử HF
- Nhiệt độ sôi của các hydrogen halide tăng dần từ HCl đến HI. Nguyên nhân là do khối lượng phân tử tăng, làm tăng năng lượng cần thiết cho quá trình sối; đồng thời, sự tăng kích thước và số electron trong phân tử, dẫn đến tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng. - Các phân tử hydrogen fluoride hình thành liên kết hydrogen liên phân tử, loại liên kết này bền hơn tương tác van der Waals, nên nhiệt độ sôi của hydrogen fluoride cao bất thường so với các hydrogen halide còn lại. |
---|
* Tìm hiểu tính acid của các Hydrohalic Acid
- Các hydrogen halide tan trong nước, tạo thành hydrohalic acid tương ứng. Hydrofluoric acid (HF) là acid yếu, nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn thuỷ tinh, phương trình hoá học của phản ứng: SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
- Các dung dịch HCl, HBr, HI là những acid mạnh, có đầy đủ tính chất hoá học chung của acid như làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước hydrogen trong dãy hoạt động hoá học, tác dụng với basic oxide, base và một số muối.
Tính acid của các hydrohalic acid tăng dần từ hydrofluoric acid đến hydroiodic acid. |
---|
- Trong dịch vị dạ dày của người có hydrochloric acid với nồng độ trong khoảng 10-4 - 10-3 mol/L, đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hoá, cùng với enzyme và sự co bóp của cơ dạ dày nhằm chuyển hoá thức ăn thành chất dinh dưỡng cho cơ thể dễ hấp thụ.
* Tìm hiểu tính chất của các ion Halide
- Trong ion halide, các halogen có số oxi hoá thấp nhất là -1, do đó ion halide chỉ thể hiện tính khử trong phản ứng oxi hoá - khử.
Khi đun nóng các muối khan halide với chất oxi hoá mạnh, như dung dịch H,SO, đặc, ion chloride không khử được H2SO4 nên chỉ xảy ra phản ứng trao đổi (Hình 18.3a).
KCl + H2SO4 (đặc) → KHSO4 + HCl
- Ion bromide khử H2SO4 đặc thành SO2 và Br- bị oxi hoá thành Br2 sản phẩm có màu vàng đậm (Hình 18.3b).
\(2K\mathop {Br}\limits^{ - 1} \,\, + \,\,2{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4}(dac) \to \mathop {B{r_2}}\limits^0 + \mathop S\limits^{ + 4} {O_2} + {K_2}S{O_4} + 2{H_2}O\)
- Ion iodide có thể khử H2SO4 đặc thành H2S, S, SO2 tùy vào điều kiện phản ứng và I- bị oxi hóa thành I2 có màu đen tím (Hình 18.3c)
Hình 18.3. Các muối KCl (a), KBr (b), KI (c) phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc
Tính khử của các ion halide tăng theo chiều F- < Cl- < Br- < I- |
---|
* Thực hành thí nghiệm nhận biết ion halide trong dung dịch
- Hoá chất: các dung dịch NaF, NaCl, NaBr, Nal và AgNO3 có cùng nồng độ 0,1 M.
- Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giá để ống nghiệm. Tiến hành
- Tiến hành:
+ Bước 1: Lấy lần lượt khoảng 2 mL mỗi dung dịch NaF, NaCl, NaBr và NaI cho vào 4 ống nghiệm, được đánh số thứ tự từ 1 đến 4.
+ Bước 2: Thêm tiếp vào mỗi ống nghiệm vài giọt dung dịch AgNO3. Phương trình hoá học của các phản ứng:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
NaBr + AgNO3 → AgBr + + NaNO3
Nal + AgNO3 → AgI + NaNO3
- Dung dịch NaF không phản ứng với dung dịch AgNO3
Phân biệt các ion F-, Cl-, Br- và I- bằng cách cho dung dịch silver nitrate (AgNO3) vào dung dịch muối của chúng. |
---|
* Tìm hiểu các ứng dụng của hydrogen halide
- Hydrogen fluoride: Dùng để tẩy cặn trong các thiết bị trao đổi nhiệt; chất xúc tác trong nhà máy lọc dầu, công nghệ làm giàu uranium, sản xuất dược phẩm, ...
- Hydrogen chloride: Dùng để loại bỏ gỉ thép; sản xuất chất tẩy rửa nhà vệ sinh, các hợp chất vô cơ và hữu cơ phục vụ đời sống, sản xuất, ...
- Hydrogen bromide: Làm chất xúc tác cho các phản ứng hữu cơ, tổng hợp chất chống cháy chữa nguyên tố bromine như tetrabromobisphenol A, điều chế nhựa epoxy, sản xuất các vi mạch điện tử, ...
- Hydrogen iodide: Dùng làm chất khử phổ biến trong các phản ứng hoá học; sản xuất iodine và alkyl iodide, ...
Hydrogen halide có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. |
---|
Bài 1: Thủy tinh vốn cứng, trơn và khá trơ về mặt hóa học nên việc chạm khắc là điều không đơn giản. Trước đây, muốn khắc các hoa văn, cần phủ lên bề mặt thủy tinh một lớp paraffin, thực hiện chạm khắc các hoa văn lên lớp paraffin, để phần thủy tinh cần khắc lộ ra. Nhỏ dung dịch hydrofluoric acid hoặc hỗn hợp CaF2 và H2SO4 đặc lên lớp paraffin đó, phần thủy tinh cần chạm khắc sẽ bị ăn mòn, tạo nên những hoa văn trên vật dụng cần trang trí. Quá trình ăn mòn thủy tinh xảy ra thế nào? Các ion halide có tính chất gì?
Hướng dẫn giải
- Quá trình ăn mòn thủy tinh: CaF2 + 2H2SO4 → CaSO4 + 2HF↑
+ Thủy tinh có thành phần chính là SiO2
SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O
- Các ion halide có tính khử
Bài 2: Điện phân nóng chảy một muối 11,7g halogenua NaX người ta thu được 2,24 lít khí (đktc).
a) Xác định nguyên tố X ?
b) Tính thế tích khí HX thu được khi cho X tác dụng với 4,48 lít H2 ở đktc ?
c) Tính tỷ lệ % các khí sau phản ứng ?
Hướng dẫn giải
PTHH: 2NaX → 2Na + X2
a, nX2 = 0,1 mol ⇒ nNaX = 2. 0,1 = 0,2 mol.
MNaX = 11,7/0,2 = 58,5 ⇒ X = 35,5 (Cl)
b, X2 + H2 → 2HX
nH2 = 0,2 mol ⇒ nHX = 2. nX2= 0,2 mol (H2 dư)
⇒ VHX = 0,2.22,4 = 4,48 l
c, Sau phản ứng có 0,2 mol khí HCl và 0,1 mol H2 dư
%HCl= 0,2/(0,2 + 0,1)= 66,67%
⇒ %H2 = 33,33%
Bài 3: Để hoà tan hoàn toàn 8,1g một kim loại X thuộc nhóm IIIA cần dùng 450 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch A và V lít khí H2 (đktc).
a) Xác định X
b) Tính giá trị V.
c) Tính nồng độ mol của dung dịch A, xem như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể.
Hướng dẫn giải
a, PTHH: 2X + 6HCl → 2XCl3 + 3H2
nHCl = 0,45 .2 =0,9 mol ⇒ nX = 0,9/3= 0,3 mol
MX = 8,1 /0,3 = 27 (Al)
b, nH2 = 1/2nHCl =0,45 mol
VH2 = 0,45 .22,4 = 10,08 l
c, Dung dịch A là AlCl3
nAlCl3 = nX = 0,3 mol
CM = n/V = 0,3/0,45 = 0,67M
Sau bài học này, học sinh sẽ:
- Nhận xét và giải thích được xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi của các hydrogen halide từ HCl tới HI dựa vào tương tác van der Waals. Giải thích được sự bất thường về nhiệt độ sôi của HF so với các HX khác.
- Trình bày được xu hướng biến đổi tính acid của dãy hydrohalic acid.
- Trình bày được tính khử của các ion halide (Cl-,Br-, I-) thông qua phản ứng với chất oxi hoá là sulfuric acid đặc.
- Thực hiện được thí nghiệm phân biệt các ion F-, Cl-, Br-,I- bằng cách cho dung dịch silver nitrate vào dung dịch muối của chúng.
- Nêu được ứng dụng của một số hydrogen halide.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Bài 18 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Cho Cl2 tác dụng với 30,9 gam NaBr sau một thời gian thu được 26,45 gam muối X. Tính hiệu suất của phản ứng
Dẫn Cl2 vào 200 gam dung dịch KBr. Sau khi phản ứng hoàn toàn khối lượng muối tạo thành nhỏ hơn khối lượng muối ban đầu là 4,45 gam. Nồng độ phần trăm KBr trong dung dịch ban đầu.
Cho các phản ứng:
(1) O3 + dung dịch KI →
(2) F2 + H2O →
(3) MnO2 + HCl đặc →
(4) Cl2 + dung dịch H2S →
Các phản ứng tạo ra đơn chất là:
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Bài 18để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Giải câu hỏi 1 trang 114 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải câu hỏi 2 trang 115 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập 1 trang 115 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải câu hỏi 3 trang 115 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập 2 trang 115 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Vận dụng trang 116 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải câu hỏi 4 trang 116 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải câu hỏi 5 trang 116 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập trang 116 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải câu hỏi 6 trang 117 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập trang 117 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải câu hỏi 7 trang 118 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Vận dụng trang 118 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài 1 trang 119 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài 2 trang 119 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài 3 trang 119 SGK Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Hóa học DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
Cho Cl2 tác dụng với 30,9 gam NaBr sau một thời gian thu được 26,45 gam muối X. Tính hiệu suất của phản ứng
Dẫn Cl2 vào 200 gam dung dịch KBr. Sau khi phản ứng hoàn toàn khối lượng muối tạo thành nhỏ hơn khối lượng muối ban đầu là 4,45 gam. Nồng độ phần trăm KBr trong dung dịch ban đầu.
Cho các phản ứng:
(1) O3 + dung dịch KI →
(2) F2 + H2O →
(3) MnO2 + HCl đặc →
(4) Cl2 + dung dịch H2S →
Các phản ứng tạo ra đơn chất là:
Chỉ dùng hóa chất nào sau đây để nhận biết các dung dịch: BaCl2, Zn(NO3)2, Na2CO3, AgNO3, HBr.
Có 4 chất bột màu trắng là vôi bột, bột gạo, bột thạch cao (CaSO4.2H2O) bột đá vôi (CaCO3). Chỉ dùng chất nào dưới đây là nhận biết ngay được bột gạo ?
Cho 3,87 gam hỗn hợp muối natri của hai hologen liên tiếp tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 6,63g kết tủa. Hai halogen kế tiếp là:
Chất A là muối canxi halogenua. Cho dung dịch chứa 0,2 gam A tác dụng với lượng dư dung dịch bạc nitrat thì thu được 0,376 gam kết tủa bạc halogenua. Hãy xác định công thức chất A.
Thêm 78ml dung dịch bạc nitrat 10% (khối lượng riêng 1,09 g/ml) vào một dung dịch có chứa 3,88g hỗn hợp kali bromua và natri iotua. Lọc bỏ kết tủa. Nước lọc phản ứng vừa đủ với 13,3 ml dung dịch axit clohiđric nồng độ 1,5 mol/l. Hãy xác định thành phần phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp muối ban đầu?
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 hỗn hợp muối. Thể tích khí Cl2 (đktc) đã phản ứng là
Cho 7,84 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm Cl2 và O2 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
Dựa vào Bảng 18.1 và Hình 18.1, cho biết nhiệt độ sôi của các hydrogen halide từ HCl đến HI biến đổi như thế nào? Giải thích
Bảng 18.1. Bảng mô tả đặc điểm, tính chất vật lí của hydrogen halide (HX)
Hình 18.1.Tương tác Van der Waals giữa các phân tử H
Quan sát Hình 18.2, giải thích nhiệt độ sôi cao bất thường của hydrogen fluorine so với các hydrogen halide còn lại.
Hình 18.2. Liên kết hydrogen giữa các phân tử HF
Thông tin trong Bảng 18.1 cho biết độ tan của hydrogen fluoride trong nước ở 0oC là vô hạn. Giải thích nguyên nhân dẫn đến tính chất này.
Bảng 18.1. Bảng mô tả đặc điểm, tính chất vật lí của hydrogen halide (HX)
Dựa vào Bảng 17.2 và Bảng 18.1, nhận xét mối liên hệ giữa sự biến đổi năng lượng liên kết và độ dài liên kết H-X với sự biến đổi tính acid của các hydrohalic acid
Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng sau:
(1) NaOH + HCl →
(2) Zn + HCl →
(3) CaO + HBr →
(4) K2CO3 + HI →
Em hãy đề xuất cách bảo quản hydrofluoric aicd trong phòng thí nghiệm
Nhận xét sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố halogen trong phản ứng của muối halide với dung dịch H2SO4 đặc.
Viết quá trình các ion halide bị oxi hóa thành đơn chất tương ứng
Phản ứng nào dưới đây chứng minh tính khử của các ion halide:
(1) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
(2) 2NaCl → 2Na + Cl2↑
(3) 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2↑ + 2H2O
(4) HI + NaOH → NaI + H2O
Tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tượng. Dựa vào phương trình hóa học của các phản ứng, nêu cách nhận biết các ion halide trong dung dịch.
Nêu cách nhận biết 2 dung dịch CaCl2 và NaNO3, viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra?
Tìm những ứng dụng khác của hydrogen halide trong đời sống, sản xuất?
Bệnh đau dạ dày sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, nguyên nhân chính là do căng thẳng kéo dài và các thói quen chưa hợp lí. Trong dịch vị dạ dày, khi HCl có nồng độ nhỏ hơn 10-4 M gây ra bệnh khó tiêu hóa, khi nồng độ lớn hơn 10-3 M, gây ra bệnh ợ chua. Thông thường, bên cạnh lời khuyên nghỉ ngơi và thay đổi các thói quen chưa hợp lí, bác sĩ chỉ định bệnh nhân mắc bệnh ợ chua sử dụng một số thuốc chứa NaHCO3 để điều trị. Giải thích tác dụng của thuốc chứa NaHCO3
Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong các trường hợp:
a) Kim loại Mg phản ứng với dung dịch HBr
b) Dung dịch KOH phản ứng với dung dịch HCl
c) Muối CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl
d) Dung dịch AgNO3 phản ứng với dung dịch CaI2
Trong phòng thí nghiệm, một khí hydrogen halide (HX) được điều chế theo phản ứng sau:
NaX(khan) + H2SO4(đặc) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) HX↑ + NaHSO4 (hoặc Na2SO4)
a) Cho biết HX là chất nào trong các chất sau: HCl, HBr, HI. Giải thích.
b) Có thể dụng dung dịch NaX và H2SO4 loãng để điều chế HX theo phản ứng trên được không. Giải thích
“Natri clorid 0,9%” là nước muối sinh lí chứa sodium chloride (NaCl), nồng độ 0,9% tương đương các dịch trong cơ thể người như máu, nước mắt,… thường được sử dụng để súc miệng, sát khuẩn,… Em hãy trình bày cách pha chế 500 mL nước muối sinh lí.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *