Giải bài tập SGK Hóa 10 Bài 25: Flo - Brom - Iot

Dung dịch nào sau đây không thể chứa trong bình thủy tinh ?

A. HCl.           

B. H₂SO₄.           

C. HNO₃.           

D. HF.

Phương pháp giải

Dựa vào khả năng ăn mòn thủy tinh của HF

Hướng dẫn giải

Do axit HF có khả năng ăn mòn thủy tinh theo phương trình hóa học:

4HF + SiO₂ → SiF₄ + 2H₂O

Do đó ta không thể đựng axit HF trong bình làm bằng thủy tinh.

Đáp án D

Đổ dung dịch chứa 1 g HBr vào dung dịch chứa 1 g NaOH. Nhúng giấy quỳ tím vào dung dịch thu được thì giấy quỳ tím chuyển sang màu nào?

A. Màu đỏ.

B. Màu xanh.

C. Không đổi màu.

D. Không xác định được.

Phương pháp giải

- Viết PTHH của phản ứng

- Tính số mol nHBr và nNaOH

- So sánh số mol 2 chất → Xác định khả năng đổi màu của quỳ tím

Hướng dẫn giải

HBr + NaOH → NaBr + H₂O

\({n_{HB{\rm{r}}}} = \dfrac{1}{{81}}\,\,mol\)

\({n_{NaOH}} = \dfrac{1}{{40}}\,\,mol\)

Vì \({n_{NaOH}} > {n_{HB{\rm{r}}}}(\dfrac{1}{{40}} > \dfrac{1}{{81}}) \to \) sau phản ứng NaOH dư

Do đó giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh.

So sánh tính chất oxi hóa của các đơn chất F₂, Cl₂, Br₂, I₂. Dẫn ra những phương trình hóa học của phản ứng nếu có.

Phương pháp giải

- Tính oxi hóa giảm dần từ F₂ đến I₂

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

Hướng dẫn giải

a) Tính oxi hóa giảm dần từ F₂ đến I₂

* Phản ứng với kim loại và phi kim:

- Flo oxi hóa được tất cả các kim loại.

- Clo oxi hóa hầu hết kim loại (nhiệt độ thường hoặc không cao lắm).

- Brom oxi hóa được nhiều kim loại (khi đun nóng).

- Iot oxi hóa được một số kim loại (đun nóng nhiệt độ cao và có xúc tác).

* Phản ứng với hiđro:

H₂ + F₂ → 2HF

H₂ + Cl₂ → 2HCl

H₂ + Br₂ → 2HBr

H₂ + I₂ → 2HI

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

Cl₂ + 2NaBr  → 2NaCl + Br₂

\(B{{\rm{r}}_2} + 2NaI \to 2NaB{\rm{r}} + {I_2}\)

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 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

\(8HI + {H_2}S{O_{4(đặc)}} \to 4{I_2} + {H_2}S + 4{H_2}O\)

\(2HB{\rm{r}} + {H_2}S{O_{4(đặc)}} \to B{{\rm{r}}_2} + S{O_2} + 2{H_2}O\)

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

Phương pháp giải

Khả năng phản ứng trong nước của đơn chất halogen giảm dần

- Khí flo oxi hóa nước dễ dàng ở ngay nhiệt độ thường

- Clo tan trong nước

- Brom phản ứng chậm với nước

- Iot hầu như không phản ứng với nước.

Hướng dẫn giải

- Khí flo oxi hóa nước dễ dàng ở ngay nhiệt độ thường, hơi nước nóng bốc cháy khi tiếp xúc với khí flo.

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂

- Khi tan trong nước, một phần clo phản ứng với nước theo phương trình hóa học:

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

- Brom phản ứng rất chậm với nước:

Br₂ + H₂O →  HBr+ HBrO

- Iot hầu như không phản ứng với nước.

Muối NaCl có lẫn tạp chất NaI.

a) Làm thế nào để chứng minh rằng trong muối NaCl nói trên có lẫn NaI?

b) Làm thế nào để có NaCl tinh khiết.

Phương pháp giải

- Dựa vào tính chất hóa học hợp chất của I₂

- Phương pháp tác chất (cho tác dụng với Cl₂ thì I₂ sẽ bị đẩy ra khỏi muối)

Hướng dẫn giải

a) Để chứng minh rằng trong muối NaCl nói trên có lẫn NaI:

- Cho hồ tinh bột vào dung dịch muối.

- Sục khí clo vào dung dịch hỗn hợp sau khi cho hồ tinh bột.

Nếu dung dịch chuyển sang màu xanh chứng tỏ trong dung dịch ban đầu cho lẫn NaI.

Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂

b) Để thu được NaCl tinh khiết, người ta sục khí clo vào dung dịch muối NaCl có lẫn tạp chất NaI, lọc kết tủa được NaCl tinh khiết trong dung dịch nước lọc.

Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂ (màu đen tím)

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 hóa học của phản ứng mà em biết.

Phương pháp giải

- Dựa vào khả năng oxi hóa của halogen

- Do khả năng oxi hóa của Cl₂ mạnh hơn I₂ nên dễ dàng đẩy I₂ ra khỏi muối KI

Hướng dẫn giải

- Khí Cl₂ oxi hóa KI thành I₂, Cl₂ và I₂ tan trong nước, do đó xuất hiện dung dịch màu vàng nâu.

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

- Sau đó dung dịch vàng nâu chuyển sang màu xanh do dung dịch có chứa iot.

- Do thêm dần dần nước clo, nên màu xanh của hồ tinh bột và iot cũng bị mất màu, do một phần khí Cl₂ tác dụng với nước tạo ra axit HClO có tính oxi hóa mạnh, axit này làm mất màu xanh của tinh bột và iot.

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

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.

Phương pháp giải

\(C\%  = \dfrac{{{m_{ct}}}}{{{m_{{\text{dd}}}}}}.100\% \)

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

Phương pháp giải

Hướng dẫn giải

m_HF =\(\dfrac{40 . 2,5}{100 }\) = 1kg

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{\rm{Ca}}{{\rm{F}}_{\rm{2}}} \to {\rm{2HF}}}\\
{78kg\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,40}\\
{1kg \to x = \frac{{1.78}}{{40}} = 1,95kg}
\end{array}\)

 \(m_{CaF_{2}}\) = \(\dfrac{1,95. 100}{80}\) = 2,4375 kg     

Làm thế nào để phân biệt dung dịch NaF và dung dịch NaCl ?

Phương pháp giải

Dựa vào khả năng phản ứng của X^- với AgNO₃

Hướng dẫn giải

Cho dung dịch AgNO₃ vào từng ống nghiệm chứa mẫu thử:

+ Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng → NaCl

AgNO₃  + NaCl → AgCl ↓ + NaNO₃

+ Không hiện tượng → NaF

AgNO₃ + NaF → không phản ứng

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

Phương pháp giải

Dựa vào khả năng phản ứng của NaI và sự thăng hoa của iot để giải quyết bài tập này

Hướng dẫn giải

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  +  2NaI → 2NaCl + I₂