Câu hỏi mở đầu trang 105
|
Trong đèn halogen, bao quanh dây tóc làm bằng wolfram là các khí hiếm như krypton, xenon và một lượng nhỏ halogen như bromine hoặc iodine, giúp tăng tuổi thọ và duy trì độ trong suốt của vỏ bóng đèn. Đèn halogen được sử dụng trong các máy sưởi, lò nướng, bếp halogen hồng ngoại,… do đặc điểm tỏa nhiều nhiệt. Nhu cầu về nước sạch là thiết yếu và cấp bách của con người, nước sạch được dùng cho sinh hoạt, ăn uống và sản xuất. Cách xử lí nước phổ biến hiện nay là sử dụng nước chlorine hoặc các chất có chứa chlorine để khử trùng nước Nhóm halogen gồm những nguyên tố nào? Halogen có những tính chất và ứng dụng trong lĩnh vực nào? |
– Nhóm halogen gồm những nguyên tố nhóm VIIA: fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), astatine (At), tennessine (Ts)
– Tính chất: tác dụng với kim loại, hydrogen, dung dịch kiềm, muối halide
– Ứng dụng:
+ Fluorine: chảo chống dính, kem đánh răng
+ Chlorine: sát khuẩn, khử trùng
+ Bromine: thuốc an thần, tráng phim ảnh
+ Iodine: chống bướu cổ, chất xúc tác, dược phẩm, thuốc nhuộm
Câu hỏi 1 trang 106
|
1. Quan sát Hình 17.1, cho biết vị trí nhóm halogen trong bảng tuần hoàn |
Quan sát Hình 17.1 và nhận xét
Halogen nằm ở nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn
Câu hỏi 2 trang 106
|
2. Hãy kể tên một số chất chứa nguyên tố halogen |
CaF2, Ca5(PO4)3F, Na3AlF6, NaCl, KCl
Một số chất chứa nguyên tố halogen
+ Fluorite: CaF2
+ Fluorapatite: Ca5(PO4)3F
+ Cryolite: Na3AlF6
+ Muối ăn: NaCl, KCl
+ Brommargyrite: AgBr
+ Iodargyrite: AgI
Câu hỏi 3 trang 106
|
3. Từ các thông tin và quan sát Hình 17.2, nhận xét dạng tồn tại của các nguyên tố halogen trong tự nhiên |
Tồn tại dưới dạng hợp chất
Trong tự nhiên, các halogen không tồn tại dưới dạng đơn chất, chủ yếu tồn tại dưới dạng muối của các ion halide
Câu hỏi luyện tập trang 107
|
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? |
Thành phần của biển và đại dương là muối NaCl, KCl
Trên Trái Đất, 71% là biển và đại dương mà thành phần chủ yếu của nước biển là muối chloride
=> Hàm lượng nguyên tố chloride là nhiều nhất trong tự nhiên
Câu hỏi 4 trang 107
|
4. Viết cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố halogen |
Các nguyên tố nhóm halogen đều có 7 electron ở lớp ngoài cùng
– F: (He)2s22p5
– Cl: (Ne)3s23p5
– Br: (Ar)4s24p5
– I: (Kr)5s25p5
Câu hỏi 5 trang 107
|
5. Từ đặc điểm cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử, nhận xét xu hướng hình thành liên kết trong phân tử halogen |
– Các nguyên tố nhóm halogen có 7 electron ở lớp ngoài cùng
– Các nguyên tố nhóm halogen có 7 electron ở lớp ngoài cùng
=> Có xu hướng nhận 1 electron (liên kết ion) hoặc bỏ ra 1 electron để góp chung (liên kết cộng hóa trị) để có cấu hình electron bền vững của khí hiếm
Câu hỏi 6 trang 108
|
6. 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 |
Quan sát Bảng 17.1 và nhận xét
– Trong nhóm halogen, đi từ F đến I
+ Màu sắc: đậm dần: lục nhạt – vàng lục – nâu đỏ – đen tím
+ Thể ở điều kiện thường: khí – khí – lỏng – rắn
+ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi: tăng dần
Câu hỏi 7 trang 108
|
7. Giải thích sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi từ fluorine đến iodine |
Phụ thuộc vào tương tác van der Waals
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của đơn chất halogen bị ảnh hưởng với tương tác van der Waals giữa các phân tử. Từ fluorine đến iodine, khối lượng phân tử và bán kính nguyên tử tăng, làm tăng tương tác van der Waals, dẫn đến nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng
Câu hỏi luyện tập trang 108
|
Ở điều kiện thường, hãy dự đoán astatine tồn tại ở thể khí, thể lỏng hay thể rắn. Giải thích |
Trong nhóm halogen đi từ trên xuống dưới, khối lượng phân tử và bán kính nguyên tử tăng
=> Lực tăng tác van der Waals tăng
Trong nhóm halogen đi từ trên xuống dưới, khối lượng phân tử và bán kính nguyên tử tăng
=> Lực tăng tác van der Waals tăng
=> Nhiệt độ sôi tăng
=> Astatine trong điều kiện thường tồn tại ở thể rắn
Câu hỏi 8 trang 109
|
8. 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 |
Các nguyên tử halogen có 7 electron ở lớp ngoài cùng
– Halogen có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2np5, nên nguyên tử có xu hướng nhận thêm 1 electron hoặc dùng chung electron với nguyên tử khác để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm
Sơ đồ: X + 1e → X–
Câu hỏi 9 trang 109
|
9. 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 |
Trong phản ứng với kim loại, halogen sẽ nhận 1 electron của kim loại tạo thành ion halide X–
– Trong phản ứng với kim loại, các halogen từ số oxi hóa 0 sẽ nhận thêm 1 electron thành số oxi hóa -1
– Sơ đồ:
F + 1e → F–
Cl + 1e → Cl–
Br + 1e → Br–
I + 1e → I–
Câu hỏi 10 trang 110
|
10. 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 |
– Đi từ F đến I
+ Điều kiện phản ứng với hydrogen khó dần
+ Năng lượng liên kết H-X giảm dần => Độ bền H-X giảm dần
=> Khả năng phản ứng của các halogen với hydrogen giảm dần
Câu hỏi 11 trang 110
|
11. 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? |
– Xác định số oxi hóa của Cl trong 2 phản ứng:
Advertisements (Quảng cáo)
– Phản ứng thứ nhất:
\(\mathop {C{l_2}}\limits^0 + 2NaOH \to Na\mathop {Cl}\limits^{ – 1} + Na\mathop {Cl}\limits^{ + 1} O + {H_2}O\)
=> Số oxi hóa của Cl từ 0 thành -1 và +1
=> Phản ứng oxi hóa khử trong đó, Cl2 vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử
– Phản ứng thứ 2:
\(\mathop {3C{l_2}}\limits^0 + 6NaOH\xrightarrow{{ > {{70}^o}C}}5Na\mathop {Cl}\limits^{ – 1} + Na\mathop {Cl}\limits^{ + 5} {O_3} + 3{H_2}O\)
=> Số oxi hóa của Cl từ 0 thành -1 và +5
=> Phản ứng oxi hóa khử trong đó, Cl2 vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử
Câu hỏi 12 trang 111
|
12. Tiến hành thí nghiệm 1, quan sát và ghi nhận hiện tượng |
Tiến hành thí nghiệm và quan sát
– Ống nghiệm 1: dung dịch không màu chuyển thành màu vàng nhạt
– Ống nghiệm 2: dung dịch không màu chuyển thành vàng, khi cho hồ tinh bột (không màu) thì dung dịch chuyển màu xanh tím
Câu hỏi 13 trang 111
|
13. Dựa vào phương trình hóa học của các phản ứng, giải thích kết quả thí nghiệm 1 |
– Ống 1: Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
– Ống 2: Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2
– Giải thích kết quả:
+ Ống nghiệm 1: dung dịch không màu chuyển thành màu vàng nhạt của Br2
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
+ Ống nghiệm 2: dung dịch không màu chuyển thành vàng của I2, khi cho hồ tinh bột (không màu) thì dung dịch chuyển màu xanh tím do I2 làm đổi màu hồ tinh bột
Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2
Câu hỏi 14 trang 111
|
14. Tiến hành thí nghiệm 2, quan sát và ghi nhận hiện tượng |
Tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tượng
Hiện tượng: Giấy màu ẩm bị nhạt màu dần sau đó mất màu
Câu hỏi 15 trang 112
|
15. Dựa vào phương trình hóa học của các phản ứng, giải thích kết quả thí nghiệm 2. |
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
Sản phẩm tạo thành có khí Cl2, khí Cl2 bay lên tác dụng với H2O (giấy màu ẩm) tạo thành hỗn hợp có tính tẩy màu
Cl2 + H2O → HCl + HClO
=> Giấy màu ẩm bị nhạt màu dần sau đó mất màu
Câu hỏi luyện tập trang 112
|
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) |
Cu + Cl2 → CuCl2 (1)
2Al + 3Br2 → 2AlBr3 (2)
2Ca(OH)2 + 4Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O (3)
6KOH + 3Br2 \(\xrightarrow{{ > {{70}^o}C}}\) 5KBr + KBrO3 + 3H2O (4)
Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2 (5)
Br2 + 2NaI → 2KBr + I2 (6)
Câu hỏi vận dụng trang 112
|
Tính tẩy màu của khí chlorine ẩm được ứng dụng vào lĩnh vực nào trong đời sống? |
Tính tẩy màu: sát trùng, sát khuẩn
– Tính tẩy màu của khí chlorine ẩm được ứng dụng trong lĩnh vực
+ Diệt trùng nước sinh hoạt, diệt các loại vi khuẩn gây bệnh
+ Tẩy trắng sợi, vải, giấy
Câu hỏi 16 trang 113
|
16. Nhận xét vai trò của halogen trong đời sống, sản xuất và y tế |
– Fluorine, chlorine, bromine, iodine
– Fluorine: dùng làm chảo chống dính, thuốc trừ sâu, chống gián và được cho vào thuốc đánh răng, tạo men răng
– Chlorine: chất tẩy trắng, khử trùng nước, sản xuất 1 số chất hữu cơ
– Bromine: thuốc an thần, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm, mực in, tráng phim ảnh
– Iodine: phòng bướu cổ, thiểu năng trí tuệ; ngoài ra còn dùng để sát trùng và dùng trong dược phẩm, thuốc nhuộm
=> Halogen có vai trò rất quan trọng trong đời sống, sản xuất và y tế
Câu hỏi 17 trang 113
|
17. Tìm hiểu thêm những ứng dụng khác của halogen trong thực tế |
– Fluorine được dùng làm chất sinh hàn trong tủ lạnh. Ngoài ra còn dùng trong công nghiệp hạt nhân để làm giàu 235U
– Hợp chất của bromine được dùng nhiều trong công nghiệp dầu mỏ, hóa chất cho nông nghiệp
Câu hỏi vận dụng trang 113
|
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? |
Nước Javel có tính tẩy màu
Nước Javel có tính oxi hóa mạnh, có tính tẩy màu nên có thể tẩy được vết mực trên áo trắng nhưng không nên sử dụng trên vải quần, áo màu vì nước Javel sẽ làm mất màu của quần áo đó
Giải bài 1,2,3,4 trang 113 SGK hóa 10 chân trời sáng tạo
|
Bài 1: 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 → |
a) Cl2 + H2 → 2HCl
b) F2 + Cu → CuF2
c) I2 + 2Na → 2NaI
d) Cl2 + Fe → FeCl3
e) Br2 + Ca(OH)2 → CaBr2 + Ca(BrO)2 + 2H2O
f) 3Cl2 + 6KOH \(\xrightarrow{{{{100}^o}C}}\) 5KCl + KClO3 + 3H2O
g) Br2 + 2KI → 2KBr + I2
|
Bài 2: Giải thích vì sao các nguyên tố halogen không tồn tại ở dạng đơn chất trong tự nhiên |
Các nguyên tố halogen có độ âm điện lớn
Các nguyên tố halogen có độ âm điện lớn, dễ nhận 1 electron
=> Có tính oxi hóa mạnh
=> Dễ tham gia các phản ứng tạo thành hợp chất
=> Trong tự nhiên, halogen không tồn tại dạng đơn chất
|
Bài 3: 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% |
a)
1 gam viên chlormanine B 25% có