Giải bài tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Bài 17

Quan sát Hình 17.1, cho biết vị trí nhóm halogen trong bảng tuần hoàn

Hình 17.1. Vị trí nhóm halogen trong bảng tuần hoàn

Hãy kể tên một số chất chứa nguyên tố halogen

Từ các thông tin và quan sát Hình 17.2, nhận xét dạng tồn tại của các nguyên tố halogen trong tự nhiên

(a) Fluorite                     (b) Sylvite                          (c) Cryolite

Hình 17.2. Một số khoáng chất chứa ion halide

Khoảng 71% bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi biển và đại dương, phần còn lại là các lục địa và đảo. Theo em, hàm lượng nguyên tố halogen nào nhiều nhất trong tự nhiên?

Viết cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen.

Từ đặc điểm cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử, nhận xét xu hướng hình thành liên kết trong phân tử halogen.

Dựa vào Bảng 17.1, nhận xét sự biến đổi về màu sắc, thể các chất ở điều kiện thường, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các đơn chất halogen

Bảng 17.1. Một số đặc điểm của các nguyên tố nhóm Halogen

Giải thích sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi từ fluorine đến iodine.

Ở điều kiện thường, hãy dự đoán astatine tồn tại ở thể khí, thể lỏng hay thể rắn. Giải thích

Từ cấu tạo phân tử halogen và đặc điểm cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử, nhận xét xu hướng hình thành liên kết của nguyên tử halogen trong các phản ứng hóa học

Trong phản ứng với kim loại, nhận xét sự biến đổi số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố halogen và viết các quá trình khử xảy ra.

Dựa vào điều kiện phản ứng với hydrogen và giá trị năng lượng liên kết của phân tử H – X,  giải thích khả năng phản ứng của các halogen với hydrogen

Trong phản ứng với dung dịch kiềm, nhận xét sự biến đổi số oxi hóa của chlorine và cho biết phản ứng này thuộc loại phản ứng gì?

Tiến hành thí nghiệm 1, quan sát và ghi nhận hiện tượng

Dựa vào phương trình hóa học của các phản ứng, giải thích kết quả thí nghiệm 1

Tiến hành thí nghiệm 2, quan sát và ghi nhận hiện tượng.

Dựa vào phương trình hóa học của các phản ứng, giải thích kết quả thí nghiệm 2.

Viết phương trình hóa học của các phản ứng sau:

Cu + Cl₂  →                                                         (1)

Al + Br₂  →                                                         (2)

Ca(OH)₂ + Cl₂  →                                               (3)

KOH + Br₂  \(\xrightarrow{{ > {{70}^o}C}}\)                               (4)

Cl₂ + KBr →                                                         (5)

Br₂ + NaI →                                                         (6)

Tính tẩy màu của khí chlorine ẩm được ứng dụng vào lĩnh vực nào trong đời sống?

Nhận xét vai trò của halogen trong đời sống, sản xuất và y tế.

Tìm hiểu thêm những ứng dụng khác của halogen trong thực tế?

Tại sao có thể sử dụng nước Javel để tẩy những vết mực trên áo trắng, nhưng lại không nên sử dụng trên vải quần, áo có màu?

Hoàn thành các phương trình minh họa tính chất hóa học của các nguyên tố halogen

a) Cl₂ + H₂ →

b) F₂ + Cu →

c) I₂ + Na →

d) Cl₂ + Fe →

e) Br₂ + Ca(OH)₂ →

f) Cl₂ + KOH \(\xrightarrow{{{{100}^o}C}}\)

g) Br₂ + KI →

Giải thích vì sao các nguyên tố halogen không tồn tại ở dạng đơn chất trong tự nhiên.

Chlorine B (C₆H₅ClNNaO₂S) là chất thường được sử dụng để sát khuẩn trên các bề mặt, vật dụng hoặc dùng để khử trùng, sát khuẩn, xử lí nước sinh hoạt. Ở nồng độ cao, chloramine B có tác dụng diệt nấm mốc, vi khuẩn, virus gây bệnh cho người. Chloramine B có dạng viên nén (mỗi viên có khối lượng 0,3 – 2,0 gam) và dạng bột. Chloramine B 25% (250 mg chlorine hoạt tính trong một viên nén như hình bên) được dùng phổ biến, vì tiện dụng khi pha chế và bảo quản 

a) Nồng độ chloramine B khi hòa tan vào nước đạt 0,001% có tác d ụng sát khuẩn dùng trong xử lí nước sinh hoạt. Cần dùng bao nhiêu viên nén chloramine B 25% (loại viên 1 gam) để xử lí bình chứa 200 lít nước?

b) Chloramine B nồng độ 2% dùng để xịt trên các bề mặt vật dụng nhằm sát khuẩn, virus gây bệnh. Để pha chế dung dịch này, sử dụng chloramine B 25% dạng bột, vậy cần bao nhiêu gam bột chloramine B 25% pha với 1 lít nước để được dung dịch sát khuẩn 2%

Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, halogen thuộc nhóm

A. IA.                        

B. IIA.                        

C. VIIA.                     

D. VIIIA.

Halogen tồn tại thể lỏng ở điều kiện thường là

A. fluorine.                 

B. bromine.                

C. iodine.                   

D. chlorine.

Đơn chất halogen ở thể khí, màu vàng lục là

A. chlorine.                

B. iodine.                   

C. bromine.                

D. fluorine.

Nguyên tố có tính oxi hoá yếu nhất thuộc nhóm VIIA là

A. chlorine.                

B. iodine.                   

C. bromine.                

D. fluorine.

Cấu hình electron nguyên tử thuộc nguyên tố halogen là

A. ns²np².                   

B. ns²np³.                   

C. ns²np⁵.                   

D. ns²np⁶.

Ứng dụng nào sau đây không phải của Cl₂?

A. Xử lí nước bể bơi.                         

B. Sát trùng vết thương trong y tế.

C. Sản xuất nhựa PVC.                                  

D. Sản xuất bột tẩy trắng.

Halogen nào được dùng trong sản xuất nhựa Teflon?

A. Chlorine.   

B. Iodine.                   

C. Fluorine.                

D. Bromine.

Nguyên tố halogen được dùng trong sản xuất nhựa PVC là

A. chlorine.                

B. bromine.                

C. phosphorus.           

D. carbon.

Halogen được điều chế bằng cách điện phân có màng ngăn dung dịch muối ăn là

A. fluorine.                 

B. chlorine.                

C. bromine.                

D. iodine.

Nguyên tố halogen dùng làm gia vị, cần thiết cho tuyến giáp và phòng ngừa khuyết tật trí tuệ là

A. chlorine.                

B. iodine.                   

C. bromine.                

D. fluorine.

Halogen nào tạo liên kết ion bền nhất với sodium?

A. Chlorine.   

B. Bromine.   

C. Iodine.                   

D. Fluorine.

Liên kết trong phân tử đơn chất halogen là

A. liên kết van der Waals.                 

B. liên kết cộng hoá trị.

C. liên kết ion.                                               

D. liên kết cho nhận.

Theo chiều từ F → Cl → Br → I, bán kính của nguyên tử

A. tăng dần.                

B. giảm dần.   

C. không thay đổi.     

D. không có quy luật.

Đặc điểm của halogen là

A. nguyên tử chỉ nhận thêm 1 electron trong các phản ứng hoá học.

B. tạo liên kết cộng hoá trị với nguyên tử hydrogen.

C. nguyên tử có số oxi hoá –1 trong tất cả hợp chất.

D. nguyên tử có 5 electron hoá trị.

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Trong tự nhiên, không tồn tại đơn nhất halogen.

B. Tính oxi hoá của đơn chất halogen giảm dần từ F₂ đến I₂.

C. Khí chlorine ẩm và nước chlorine đều có tính tẩy màu.

D. Fluorine có tính oxi hoá mạnh hơn chlorine, oxi hoá Cl^- trong dung dịch NaCl thành Cl₂.

Giá trị độ âm điện của halogen và hydrogen trong bảng sau:

Dựa vào giá trị độ âm điện, sắp xếp theo thứ tự giảm dần khả năng liên kết của halogen với hydrogen. So sánh độ phân cực của các phân tử hydrogen halide.

Cho phương trình hoá học của 2 phản ứng như sau:

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Br₂+ 2Nal → 2NaBr + I₂

Phương trình chứng minh tính chất nào của halogen?

Hoàn thành phương trình hoá học của các phản ứng chứng minh tính chất halogen:

a) Br₂ + K →                                      

b) F₂ + H₂O →

c) Cl₂ + Ca(OH)₂ →                          

d) Cl₂ + NaI →

Nhận xét vai trò của halogen trong các phản ứng trên. 

Muối NaCl có lẫn một ít NaI. Nhận biết sự có mặt của muối NaI có trong hỗn hợp.

Trong hợp chất, số oxi hoá của halogen (trừ F) thường là −1, +1, +3, +5, +7. Tại sao các số oxi hoá chẵn không đặc trưng đối với halogen trong hợp chất?

Tại sao trong hợp chất của halogen, nguyên tố fluorine chỉ thể hiện số oxi hoá −1, còn các nguyên tố chlorine, bromine, iodine là −1, +1, +3, +5, +7? 

Tại sao đơn chất halogen ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực như hexane (C₆H₁₄), carbon tetrachloride (CCl₄)?

Tại sao chỉ có tên gọi nước chlorine, bromine, iodine nhưng không có nước fluorine?

Một học sinh thực hiện thí nghiệm và cho kết quả như sau:

- Bước 1: Lấy 2 mL dung dịch NaBr vào ống nghiệm, dung dịch không màu.

- Bước 2: Lấy tiếp 1 mL hexane vào ống nghiệm, lắc mạnh để quan sát khả năng hoà tan của 2 chất lỏng. Nhận thấy 2 chất lỏng không tan vào nhau và phân tách lớp.

- Bước 3: Thêm 1 mL nước Cl₂ vào ống nghiệm, lắc đều rồi để yên. Quan sát thấy lớp chất lỏng phía trên có màu da cam.

Viết phương trình hoá học của phản ứng. Thí nghiệm trên chứng minh tính chất vật lí và hoá học nào của halogen tương ứng?

Xác nhận đúng, sai cho các phát biểu trong bảng sau:

Các hợp chất hypochlorite hay Chlorine (NaClO, Ca(ClO)₂) là các hoá chất có tính oxi hoá rất mạnh, có khả năng sát trùng, sát khuẩn, làm sạch nguồn nước (Chlonine được nhắc đến là tên thương mại, không phải đơn chất Cl₂). Chlorine ở nồng độ xác định có khả năng tiêu diệt một số mầm bệnh như:

Chlorine cần dùng là tổng lượng chlorine cần thiết để tiêu diệt mầm bệnh và oxi hoá các chất khử trong nước như iron, manganese, hydrogen sulfide và lượng chlorine tự do còn lại sau khoảng thời gian nhất định. Một nhà máy xử lí nước muốn làm sạch 1 lít nước thì lượng chlorine cần dùng trong 1 ngày là 11 mg để duy trì lượng chlorine tự do từ 0,1 đến 0,2 mg/L tại vòi sử dụng. Một ngày, nhà máy phải cung cấp 3000 m³ nước xử lí, thì lượng chlorine cần dùng là bao nhiêu?

Việt Nam là nước xuất khẩu thuỷ sản thứ 3 trên thế giới, sau Na Uy và Trung Quốc (Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam, tháng 12/2021), xuất khẩu tới hơn 170 nước trên thế giới, trong đó có thị trường lớn như Mỹ và Châu Âu, được xem là thị trường khó tính, nên tiêu chuẩn chất lượng được kiểm soát chặt chẽ trước khi nhập nguyên liệu và sau khi thành phẩm, đóng gói. Trong danh mục tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm có chỉ tiêu về dư lượng chlorine không vượt quá 1 mg/L (chlorine sử dụng trong quá trình sơ chế nguyên liệu để diệt vi sinh vật).

Phương pháp chuẩn độ iodine-thiosulfate được dùng để xác định dư lượng chlorine trong thực phẩm theo phương trình: Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂.

I₂ được nhận biết bằng hồ tinh bột, I₂ bị khử bởi dung dịch chuẩn sodium thiosulfate theo phương trình: I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆.

Dựa vào thể tích dung dịch Na₂S₂O₃ phản ứng, tính được dư lượng chlorine trong dung dịch mẫu.

Tiến hành chuẩn độ 100 mL dung dịch mẫu bằng dung dịch Na₂S₂O₃ 0,01 M, thể tích Na₂S₂O₃ dùng hết 0,28 mL (dụng cụ chứa dung dịch chuẩn Na₂S₂O₃ là loại microburet 1 mL, vạch chia 0,01 mL). Mẫu sản phẩm trên đủ tiêu chuẩn về dư lượng chlorine cho phép để xuất khẩu không? Giải thích.