Bài tập về tính chất hóa học và phương pháp điều chế Halogen

Chuyên đề Hóa học lớp 10: Bài tập về tính chất hóa học và phương pháp điều chế Halogen được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Bài tập: Tính chất hóa học và phương pháp điều chế Halogen

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Vì sao clo ẩm có tính tẩy trắng còn clo khô thì không?

Hướng dẫn:

Cl + H₂ O → HCl + HClO (Axit hipoclorơ)

HClO có tính tẩy trắng

Ví dụ 2. Viết 3 phương trình phản ứng chứng tỏ clo có tính oxi hóa, 2 phương trình phản ứng chứng tỏ clo có tính khử.

Hướng dẫn:

3 phương trình phản ứng chứng tỏ Clo có tính oxi hóa:

2Na + Cl₂ → 2NaCl

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

H₂ + Cl₂ → 2HCl

2 phương trình phản ứng chứng tỏ Clo có tính khử:

Cl + H₂ O → HCl+ HClO ( Axit hipoclorơ)

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂ O

Ví dụ 3. a) Từ MnO₂ , HCl đặc, Fe hãy viết các phương trình phản ứng điều chế Cl₂, FeCl₂ và FeCl₃.

b) Từ muối ăn, nước và các thiết bị cần thiết, hãy viết các phương trình phản ứng điều chế Cl₂, HCl và nước Javel .

Hướng dẫn:

a, MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂ O

Fe + HCl → FeCl₂ + H₂ ↑

FeCl₂ + 2Cl₂ → 2FeCl₃

b, 2NaCl + 2H₂ O → H₂ + 2NaOH + Cl₂

Cl₂ + H₂ → 2HCl

Cl₂ + NaOH → NaCl + NaClO + H₂

Ví dụ 4. Viết 1 phương trình phản ứng chứng tỏ axit HCl có tính oxi hóa, 1 phương trình phản ứng chứng tỏ HCl có tính khử.

Hướng dẫn:

HCl có tính oxi hóa

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

HCl có tính khử

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂ O

Ví dụ 5. Viết 3 phương trình phản ứng điều chế sắt (III) clorua.

Hướng dẫn:

FeCl₂ + 2Cl₂ → 2FeCl₃

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Fe₂ O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂ O

Ví dụ 6. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho lần lượt các chất trong nhóm A {HCl, Cl₂} tác dụng với lần lượt các chất trong nhóm B {Cu, AgNO₃, NaOH, CaCO₃}.

Hướng dẫn:

Với HCl:

Cu + HCl → không xảy ra

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + H₂ O

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ ↑ + H₂O

Với Cl₂

Cu + Cl₂ → CuCl₂

AgNO₃ + Cl₂ → không xảy ra

2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O

CaCO₃ + Cl₂ → không xảy ra

Ví dụ 7. Axit HCl có thể tác dụng những chất nào sau đây? Viết phản ứng xảy ra: Al, Mg(OH)₂, Na₂SO₄, FeS, Fe₂O₃, Ag₂ SO₄, K₂O, CaCO₃, Mg(NO₃)₂.

Hướng dẫn:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Mg(OH)₂ + HCl → MgCl₂ + H₂O

Na₂SO₄ + HCl → không xảy ra

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

Ag₂SO₄ + HCl → AgCl↓ + H₂SO₄

K₂O + HCl → KCl + H₂O

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ ↑ + H₂ O

Mg(NO₃)₂ + HCl → không xảy ra

Ví dụ 9: Cho dãy các chất sau, chất nào có khả năng tác dụng được với axit HCl? Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra, ghi rõ điều kiện của phản ứng: Fe, FeCl₂, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄, KMnO₄, Cu, AgNO₃, H₂SO₄, Mg(OH)₂ .

Hướng dẫn:

Các chất có thể tác dụng với axit HCl là: Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ , KMnO₄, AgNO₃, Mg(OH)₂.

PTHH:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O

Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ +2FeCl₃ + 4H₂O

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂ O

AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃

Ví dụ 10: Trong các hình vẽ mô tả cách thu khí clo sau đây, hình vẽ nào mô tả đúng cách thu khí clo trong phòng thí nghiệm? Giải thích?

Đáp án: Hình 1.

Giải thích

- Do khí Cl₂ nặng hơn không khí nên người ta để ngửa bình (Cl₂ nặng hơn không khí sẽ nằm ở dưới nó đẩy không khí có chứa sẵn trong bình ra khỏi bình và chiếm chỗ).

- Dùng bông có tẩm dung dịch NaOH để cho không khí đi ra ngoài và khi bình đầy khí Cl₂ thì Cl₂ sẽ bị giữ lại trong bình không thoát ra ngoài được do 1 phần nó pứ với NaOH và phần này bị mất đi gọi là hao phí trong quá trình điều chế.

- Không sử dụng phương pháp đẩy nước do Cl tan trong nước.

Ví dụ 11: Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào mô tả đúng nhất cách thu khí HCl trong phòng thí nghiệm?

Đáp án Hình 4 (HD: Do HCl nặng hơn không khí nên để ngửa ống nghiệm. HCl tan nhiều trong nước nên không sử dụng phương pháp đẩy nước.)

Ví dụ 12: Hãy giải thích: Vì sao người ta có thể điều chế hiđro clorua (HCl), hiđro florua (HF) bằng cách cho H₂ SO₄ đặc tác dụng với muối clorua hoặc florua. Nhưng không thể áp dụng phương pháp này để điều chế hiđro bromua (HBr), hoặc hiđro iotua (HI)?

Hướng dẫn:

Có thể điều chế HCl và HF bằng phản ứng :

2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + HCl

CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2HF

Nhưng không áp dụng phương pháp trên điều chế HBr và HI vì HBr và HI có tính khử mạnh có thể phản ứng ngay với H₂ SO₄:

2HBr + H₂SO₄ → Br₂ + SO₂ + 2H₂O

8HI + H₂SO₄ → 4 I₂ + H₂S + 4H₂O

Ví dụ 13: Vì sao người ta có thể điều chế các halogen: Cl₂, Br₂, I₂ bằng cách cho hỗn hợp H₂ SO₄ đặc và MnO₂ tác dụng với muối clorua, bromua, iotua nhưng phương pháp này không thể áp dụng điều chế F₂? Bằng cách nào có thể điều chế được flo (F₂)? Viết phương trình phản ứng điều chế Flo.

Hướng dẫn:

Do F có tính oxi hóa rất mạnh nên phương pháp duy nhất để diều chế F là dùng dòng điện để oxi hóa ion F^-trong florua nóng chảy (PP điện phân).

PTHH Điện phân hỗn hợp KF và HF:

2HF → H₂ + F₂

(KF)

Ví dụ 14: Từ NaCl, MnO₂ , H₂ SO₄ đặc, Zn, H₂ O. Hãy viết phương trình hóa học để điều chế khí hiđroclorua và khí Clo bằng 2 cách khác nhau?

Hướng dẫn:

MnO₂ + 4HCl MnCl₂ + Cl₂ ↑ + 2H₂ O

2NaCl + 2H₂ O H₂ ↑ + 2NaOH + Cl₂ ↑

2NaCl_tt + H₂ SO₄ Na₂ SO₄ + 2HCl↑

H₂ + Cl₂ → 2HCl

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Trong tự nhiên, các halogen

A. chỉ tồn tại ở dạng đơn chất.

B. chỉ tồn tại ở dạng muối halogenua.

C. chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.

D. tồn tại ở cả dạng đơn chất và hợp chất.

Câu 2: Cho 4 đơn chất F₂; Cl₂; Br₂; I₂. Chất có nhiệt độ sôi cao nhất là:

A. F₂. B. Cl₂. C. Br₂. D. I₂.

Câu 3: Halogen ở thể rắn (điều kiện thường), có tính thăng hoa là:

A. flo. B. clo. C. brom. D. iot.

Câu 4: Hãy chỉ ra mệnh đề không chính xác:

A. Tất cả muối AgX (X là halogen) đều không tan trong nước.

B. Tất cả các hiđro halogenua đều tồn tại ở thể khí, ở điều kiện thường.

C. Tất cả các hiđro halogenua khi tan vào nước đều cho dung dịch axit.

D. Các halogen (từ F₂ đến I₂) tác dụng trực tiếp với hầu hết các kim loại.

Câu 5: Dãy nào được xếp đúng thứ tự tính axit và tính khử giảm dần?

A. HCl, HBr, HI, HF. B. HI, HBr, HCl, HF.

C. HCl, HI, HBr, HF. D. HF, HCl, HBr, HI.

Câu 6: Sục Cl₂ vào nước, thu được nước clo màu vàng nhạt. Trong nước clo có chứa các chất là:

A. Cl₂, H₂O. B. HCl, HClO.

C. HCl, HClO, H₂O. D. Cl₂, HCl, HClO, H₂O.

Câu 7: Trong PTN, Cl₂ thường được điều chế theo phản ứng:

HCl đặc + KMnO₄ → KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Hệ số cân bằng của HCl là:

A. 4. B. 8. C. 10. D. 16.

Câu 8: Trong phòng thí nghiệm người ta thường điều chế clo bằng cách

A. điện phân nóng chảy NaCl.

B. điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.

C. phân huỷ khí HCl.

D. cho HCl đặc tác dụng với MnO₂ ; KMnO₄…

Câu 9: Cho các phản ứng sau:

(a) 4HCl + PbO₂ → PbCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

(b) HCl + NH₄HCO₃ → NH₄Cl + CO₂ + H₂O

(c) 2HCl + 2HNO₃ → 2NO₂ + Cl₂ + 2H₂O

(d) 2HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂

Số phản ứng trong đó HCl thể hiện tính khử là:

A. 2. B. 4. C. 1. D. 3.

Câu 10: Dãy nào được xếp đúng thứ tự tính axit giảm dần và tính oxi hoá tăng dần?

A. HClO, HClO₃, HClO₂, HClO₄. B. HClO₄, HClO₃, HClO₂, HClO.

C. HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄. D. HClO₄, HClO₂, HClO₃, HClO.

Câu 11: Clorua vôi, nước Gia-ven (Javel) và nước clo thể hiện tính oxi hóa là do

A. chứa ion ClO^-, gốc của axit có tính oxi hóa mạnh.

B. chứa ion Cl^-, gốc của axit clohiđric điện li mạnh.

C. đều là sản phẩm của chất oxi hóa mạnh Cl₂ với kiềm.

D. trong phân tử đều chứa cation của kim loại mạnh.

Câu 12: Phương pháp duy nhất để điều chế Flo là:

A. Cho dung dịch HF tác dụng với MnO₂.

B. Điện phân nóng chảy hỗn hợp NaF và NaCl.

C. Điện phân nóng chảy hỗn hợp KF và HF.

D. Cho Cl₂ tác dụng với NaF.