Giải SGK Hoá 10 (Chân trời sáng tạo) Bài 18: Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide

1900.edu.vn xin giới thiệu giải bài tập Hoá học lớp 10 Bài 18: Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Hoá học 10 Bài 18.

Giải Hoá Học 10 Bài 18: Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide

Mở đầu trang 114 Hóa học 10: 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?

Thủy tinh vốn cứng, trơn và khá trơ về mặt hóa học nên việc chạm khắc là điều không đơn giản

Lời giải:

- Hydrofluoric acid (HF) là acid rất yếu, nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn thủy tinh, phương trình hóa học của phản ứng ăn mòn thủy tinh:

SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O

- Tính chất của các ion halide: Trong ion halide, các halogen có số oxi hóa thấp nhất là -1, do đó ion halide chỉ thể hiện tính khử trong phản ứng oxi hóa – khử.

+ Tính khử của các ion halide tăng theo chiều: F- < Cl- < Br- < I-

+ Ví dụ: Ion bromide khử H2SO4 đặc thành SO2 và Br- bị oxi hóa thành Br2, sản phẩm có màu vàng đậm.

Thủy tinh vốn cứng, trơn và khá trơ về mặt hóa học nên việc chạm khắc là điều không đơn giản

1. Tính chất vật lí của hydrogen halide

Câu hỏi 1 trang 114 Hóa học 10: 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.

Dựa vào Bảng 18.1 và Hình 18.1, cho biết nhiệt độ sôi của các hydrogen halide

Lời giải:

- Nhiệt độ sôi của các hydrogen halide tăng dần từ HCl đến HI.

- Giải thích: Khối lượng phân tử tăng làm tăng năng lượng cần thiết cho quá trình sôi; đồng thời, sự tăng kích thước và số electron trong phân tử dẫn đến tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng.

Câu hỏi 2 trang 115 Hóa học 10: Quan sát Hình 18.2, giải thích nhiệt độ sôi cao bất thường của hydrogen fluorine so với các hydrogen halide còn lại.

Quan sát Hình 18.2, giải thích nhiệt độ sôi cao bất thường của hydrogen fluorine

Lời giải:

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 flouride cao bất thường so với các hydrogen halide còn lại.

Luyện tập trang 115 Hóa học 10: 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.

Thông tin trong Bảng 18.1 cho biết độ tan của hydrogen fluoride trong nước ở 0 độ C là vô hạn

Lời giải:

Fluorine là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất  Liên kết H-F phân cực mạnh nhất  Tạo liên kết hydrogen bền với các phân tử H2O  hydrogen fluoride (HF) tan vô hạn trong nước.

2. Hydrohalic acid

Câu hỏi 3 trang 115 Hóa học 10: 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

Dựa vào Bảng 17.2 và Bảng 18.1, nhận xét mối liên hệ giữa sự biến đổi năng lượng liên kết

Lời giải:

Năng lượng liên kết nhỏ + độ dài liên kết lớn  Liên kết H-X dễ dàng bị phá vỡ  Nguyên tử H càng linh động hay càng dễ phân ly ra H+  Tính acid càng mạnh.

Năng lượng liên kết H-X giảm dần từ HF đến HI. Đồng thời độ dài liên kết cũng giảm dần từ HF đến HI  Tính acid tăng dần từ HF đến HI

Luyện tập trang 115 Hóa học 10: Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng sau:

(1) NaOH + HCl →

(2) Zn + HCl →

(3) CaO + HBr →

(4) K2CO3 + HI →

Lời giải:

(1) NaOH + HCl → NaCl + H2O

(2) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

(3) CaO + 2HBr → CaBr2 + H2O

(4) K2CO3 + 2HI → 2KI + H2O + CO2

Vận dụng trang 116 Hóa học 10: Em hãy đề xuất cách bảo quản hydrofluoric aicd trong phòng thí nghiệm

Lời giải:

Vì hydrofluoric aicd có tính ăn mòn thủy tinh nên không sử dụng các lọ thủy tinh để đựng dung dịch hydrofluoric aicd. Thay vào đó ta có thể dùng lọ bằng nhựa, tối màu để đựng hydrofluoric aicd. Cần đậy kín, bảo quản ở nơi khô ráo, tránh ánh sáng trực tiếp.

3. Tính khử của các ion halide

Câu hỏi 4 trang 116 Hóa học 10: 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

Lời giải:

- Đối với Cl, chỉ xảy ra phản ứng trao đổi nên số oxi hóa giữ nguyên sau phản ứng.

- Số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố Br và I tăng từ -1 lên 0 trong phản ứng của muối halide với dung dịch H2SO4 đặc.

Câu hỏi 5 trang 116 Hóa học 10: Viết quá trình các ion halide bị oxi hóa thành đơn chất tương ứng

Lời giải:

Quá trình các ion halide bị oxi hóa thành đơn chất tương ứng:

2Br1Br02+2e

2I1I02+2e

Luyện tập trang 116 Hóa học 10: Phản ứng nào dưới đây chứng minh tính khử của các ion halide:

(1) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

(2) 2NaCl dpnc 2Na + Cl2

(3) 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2↑ + 2H2O

(4) HI + NaOH → NaI + H2O

Lời giải:

Phản ứng (2) và (3) chứng minh tính khử của các ion halide.

- Với phản ứng (2): 2NaCl dpnc> 2Na + Cl2

Số oxi hóa của Cl tăng từ -1 lên 0 sau phản ứng;

- Với phản ứng (3) 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2↑ + 2H2O

Số oxi hóa của Br tăng từ -1 lên 0 sau phản ứng.

4. Nhận biết ion halide trong dung dịch

Câu hỏi 6 trang 117 Hóa học 10: 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

Thí nghiệm nhận biết ion halide trong dung dịch

Hóa chất: các dung dịch NaF, NaCl, NaBr, NaI và AgNO3, có cùng nồng độ 0,1M

Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giá để ống nghiệm.

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.

Lời giải:

- Hiện tượng thí nghiệm:

+ Ống nghiệm 1: Không có hiện tượng gì xảy ra.

+ Ống nghiệm 2: Xuất hiện kết tủa trắng

+ Ống nghiệm 3: Xuất hiện kết tủa vàng nhạt

+ Ống nghiệm 4: Xuất hiện kết tủa vàng đậm

Tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tượng

- Phương trình hóa học của các phản ứng:

+ Ống nghiệm 1: Dung dịch NaF không phản ứng với dung dịch AgNO3

+ Ống nghiệm 2: NaCl + AgNO3 → AgCl↓trắng + NaNO3

+ Ống nghiệm 3: NaBr + AgNO3 → AgBr↓vàng nhạt + NaNO3

+ Ống nghiệm 4: NaI + AgNO3 → AgI↓vàng đậm + NaNO3

- Cách nhận biết các ion halide trong dung dịch:

Dùng silver nitrate (Ag) để nhận biết các ion halide trong dung dịch

+ Khi ion là F- không thấy có sự biến đổi, do không có phản ứng hóa học xảy ra.

+ Khi ion là Cl- xuất hiện kết tủa màu trắng silver chloride (AgCl)

Ag+ + Cl- → AgCl↓

+ Khi ion là Br- xuất hiện kết tủa màu vàng nhạt silver bromide (AgBr)

Ag+ + Br- → AgBr↓

+ Khi ion là I- xuất hiện kết tủa màu vàng đậm silver iodide (AgI)

Ag+ + I- → AgI↓

Luyện tập trang 117 Hóa học 10: Nêu cách nhận biết 2 dung dịch CaCl2 và NaNO3, viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra

Lời giải:

Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giá để ống nghiệm

Tiến hành

Bước 1: Lấy lần lượt khoảng 2 mL 2 dung dịch cần nhận biết ra 2 ống nghiệm có đánh số.

Bước 2: Thêm tiếp vào mỗi ống nghiệm vài giọt dung dịch AgNO3

Hiện tượng:

- Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng thì chất đem nhận biết là CaCl2.

CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl↓

- Ống nghiệm không có hiện tượng gì thì chất ban đầu đem nhận biết là NaNO3.

5. Ứng dụng của các hydrogen halide

Câu hỏi 7 trang 118 Hóa học 10: Tìm những ứng dụng khác của hydrogen halide trong đời sống, sản xuất

Lời giải:

- Hydrogen fluoride (HF)

+ Một lượng đáng kể hydrogen fluoride được dùng trong sản xuất cryolite (thành phần chính là Na3AlF6), đóng vai trò chất chảy trong quá trình sản xuất aluminium từ aluminium oxide.

+ Dung dịch nước của hydrogen fluoride là hydrofluoric acid có khả năng hòa tan silicon doixide nên được sử dụng để khắc các chi tiết lên thủy tinh theo phản ứng.

SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O

+ Được sử dụng trong quá trình sản xuất teflon.

- Hydrogen chloride:

+ Trong sản xuất nước đóng chai, hydrochloric acid tinh khiết được sử dụng để tái sinh các nhựa trao đổi ion nhằm thay thế các ion Na+ và Ca2+ bằng ion H+.

Vận dụng trang 118 Hóa học 10: 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

Lời giải:

Người mắc bệnh ợ chua do nồng độ acid cao (lớn hơn 10-3 M). Thuốc chứa NaHCO3 có tác dụng trung hòa acid trong dạ dày làm giảm nồng độ acid theo phản ứng:

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

Bài tập (trang 119)

Bài 1 trang 119 Hóa học 10: 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

Lời giải:

a) Kim loại Mg phản ứng với dung dịch HBr

Mg + 2HBr → MgBr2 + H2

b) Dung dịch KOH phản ứng với dung dịch HCl

KOH + HCl → KCl + H2O

c) Muối CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

d) Dung dịch AgNO3 phản ứng với dung dịch CaI2

2AgNO3 + CaI2 → Ca(NO3)2 + 2AgI

Bài 2 trang 119 Hóa học 10: Trong phòng thí nghiệm, một khí hydrogen halide (HX) được điều chế theo phản ứng sau:

NaX(khan) + H2SO4(đặc) t° 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

Lời giải:

a) HX là HCl. Vì:

+ Ion chloride không khử được H2SO4 nên chỉ xảy ra phản ứng trao đổi:

KCl + H2SO4 (đặc) <250oC KHSO4 + HCl↑

2KCl + H2SO4 (đặc) 400oC K2SO4 + 2HCl↑

+ Ion bromide khử H2SO4 đặc thành SO2 và Br- bị oxi hóa thành Br2, sản phẩm có màu vàng đậm.

2KBr + 2H2SO4 (đặc) → Br2 + SO2↑ + K2SO4 + 2H2O

+ 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.

2KI + 2H2SO4 (đặc) → I2↓ + SO2↑ + K2SO4 + 2H2O

6KI + 4H2SO4 (đặc) → 3I2↓ + S↓ + 3K2SO4 + 4H2O

8KI + 5H2SO4 (đặc) → 4I2 + H2S↑ + 4K2SO4 + 4H2O

Bài 3 trang 119 Hóa học 10: “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

Lời giải:

Đặt x (g) là khối lượng sodium chloride (NaCl) cần dùng.

500 mL nước  500 g nước

Áp dụng công thức:

C%=mchattanmdungdich.100%

 0,9%=x500+x.100%

 x = 4,54 gam

- Cách pha chế:

+ Cho khoảng 100 mL nước vào bình định mức có dung tích lớn hơn 500ml.

+ Cân 4,54 gam NaCl và cho vào bình định mức

+ Lắc đều hoặc khuấy cho đến khi muối tan hết

+ Tiếp tục cho nước đến vạch định mức 500 mL ta được dung dịch cần pha.

Xem thêm lời giải bài tập SGK Hoá học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng

Bài 16: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học

Bài 17: Tính chất vật lí và hóa học các đơn chất nhóm VIIA

Câu hỏi liên quan

+ Ion chloride không khử được H2SO4 nên chỉ xảy ra phản ứng trao đổi: + Ion bromide khử H2SO4 đặc thành SO2 và Br- bị oxi hóa thành Br2, sản phẩm có màu vàng đậm.
Xem thêm
Kim loại Mg phản ứng với dung dịch HBr Mg + 2HBr → MgBr2 + H2
Xem thêm
Đặt x (g) là khối lượng sodium chloride (NaCl) cần dùng. 500 mL nước ⇔ 500 g nước
Xem thêm
(1) NaOH + HCl → NaCl + H2O (2) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Xem thêm
Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giá để ống nghiệm Tiến hành Bước 1: Lấy lần lượt khoảng 2 mL 2 dung dịch cần nhận biết ra 2 ống nghiệm có đánh số. Bước 2: Thêm tiếp vào mỗi ống nghiệm vài giọt dung dịch AgNO3
Xem thêm
- Hydrofluoric acid (HF) là acid rất yếu, nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn thủy tinh, phương trình hóa học của phản ứng ăn mòn thủy tinh:
Xem thêm
Fluorine là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất ⇒ Liên kết H-F phân cực mạnh nhất ⇒ Tạo liên kết hydrogen bền với các phân tử H2O ⇒ hydrogen fluoride (HF) tan vô hạn trong nước.
Xem thêm
- Đối với Cl, chỉ xảy ra phản ứng trao đổi nên số oxi hóa giữ nguyên sau phản ứng.
Xem thêm
Số oxi hóa của Cl tăng từ -1 lên 0 sau phản ứng; - Với phản ứng (3) 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2↑ + 2H2O
Xem thêm
- Hydrogen fluoride (HF) + Một lượng đáng kể hydrogen fluoride được dùng trong sản xuất cryolite (thành phần chính là Na3AlF6), đóng vai trò chất chảy trong quá trình sản xuất aluminium từ aluminium oxide. + Dung dịch nước của hydrogen fluoride là hydrofluoric acid có khả năng hòa tan silicon doixide nên được sử dụng để khắc các chi tiết lên thủy tinh theo phản ứng.
Xem thêm
Xem tất cả hỏi đáp với chuyên mục: Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide
Bình luận (0)

Đăng nhập để có thể bình luận

Chưa có bình luận nào. Bạn hãy là người đầu tiên cho tôi biết ý kiến!