Tài liệu Chuyên đề nhóm halogen ôn thi đh

Tài liệu Ôn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chuyên đề: Nhóm halogen và hợp chất của chúng CLB gia sư Bách khoa Chuyên đề:NHÓM HALOGEN VÀ HỢP CHẤT I/. KIẾN THỨC CƠ BẢN: 1/Khái niệm và cấu tạo: Nguyên tử halogen có 7 electron lớp ngoài cùng ns2np5, bán kính nguyên tử nhỏ, có độ âm điện lớn dễ nhận e, halogen có tính oxi hóa mạnh và là phi kim điển hình. Ion halogenua X- có mức oxi hóa thấp nhất nên thể hiện tính khử. I2 Br2 Cl2 F2 Tính oxi hóa tăng dần 2I 2Br 2Cl 2F Tính khử giảm dần 2/. Lí tính: Halogen F2 Cl2 Br2 I2 Trạng thái Khí Khí Lỏng Rắn Màu sắc Xanh nhạt Vàng lục Đỏ nâu Tím than 3/. Tính oxi hóa của halogen: Tác dụng với Chuù yù Ví dụ Kim loại Oxi hóa kim loại đến hóa 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 trị cao trừ Iot Fe + I2  FeI2 Phi kim Trừ N2, C, O2. H2 + Cl2  2HCl 2P + 3Cl2  PCl3 hay PCl5 Halogen tính Đẩy halogen có tính oxi Cl2 + 2NaBr  Br2 + 2NaCl oxi hóa yếu hóa yếu ra khỏi dung dịch Br2 + 2NaI  I2 + 2NaBr muối. Chất khử H2S, Fe2+, Na2SO3, SO2 FeCl2 + Cl2  2FeCl3 Br2 + SO2 + H2O  H2SO4 + 2HBr 4Cl2 + H2S + 4H2O  H2SO4 + 8HCl Dung dịch Loãng nguội hoặc đặc 2KOH + Cl2  KCl + KClO + H2O o kiềm nóng 6KOH + 3Cl2  � , t  5KCl + KClO3 + 3H2O 2Ca(OH)2 + Cl2  CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O H2O F2 phân hủy H2O. 2F2 + 2H2O  4HF + O2 I2 không phản ứng. Cl2 + H2O  HCl + HClO 4/. Tính chất hóa học của các Halogenua: a/. Các phản ứng chứng minh khả năng khử giảm dần từ I- đến FChất phản ứng HI HBr HCl HF MnO2 I2 Br2 Cl2 H2SO4 đặc I2 (H2S, S) Br2 (SO2) FeCl3 I2 b/. Dựa vào tính khử của X- ta có phương pháp điểu chế halogen Cl2: có thể oxi hóa Cl- bằng KMnO4 hoặc MnO2 or K2Cr2O7 trong môi trường axit. 2KMnO4 + 16HCl  2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O K2Cr2O7 + 14HCl  2CrCl3 + 3Cl2 + 2KCl + 7H2O Br2: oxi hòa Br- bằng MnO2 trong môi trường axit. MnO2 + 2KBr + 2H2SO4  Br2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O MnO2 + 4HBr  MnBr2 + Br2 + 2H2O I2: oxi hóa I- bằng MnO2 trong môi trường axit. MnO2 + 2KI + 2H2SO4  I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2H2O F2: nhiệt phân nóng chảy KF, với anot bằng than chì vào katot bằng thép. o C NaCl + H2SO4 (ñ)  250 NaHSO4 + HCl   2NaBr + 2H2SO4 (ñ)  Na2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O Chăm chỉ học lý thuyết! Siêng năng làm bài tập! Con đường tới thành công! Trang 1 Tài liệu Ôn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chuyên đề: Nhóm halogen và hợp chất của chúng CLB gia sư Bách khoa 2NaI + 2H2SO4 (ñ)  Na2SO4 + I2 + SO2 + 2H2O II/. KIẾN THỨC BỔ SUNG: 1/. Hợp chất chứa oxi của clo: Trong hợp chất, clo có nhiều số oxi hóa khác nhau, chủ yếu là các số oxi hóa lẻ (-1, +1, +3, +5, +7). a/. Nước Javen: Là dung dịch thu được khi cho khí clo qua dung dịch NaOH 2NaOH + Cl2  NaCl + NaClO + H2O Nước Javen có tính oxi hóa mạnh dùng để tẩy trắng, sát trùng. NaClO là muối của axit yếu, trong không khí tác dụng vói khí CO2 tạo dung dịch axit hipoclorô là axit kém bền và có tính oxi hóa mạnh. NaClO + CO2 + H2O  NaHCO3 + HClO b/. Clorua vôi: Công thức cấu tạo: Cl – Ca – O – Cl Chất bột màu trắng của muối clo, được điều chế bằng cách cho khí clo tác dụng với vôi sữa Cl2 + Ca(OH)2  CaOCl2 + H2O CaOCl2 là muối của 2 axit: HClO và HCl. Trong không khí, clorua vôi tác dụng với CO2 tạo dung dịch axit hipoclorô là axit kém bền có tính oxi hóa mạnh. 2CaOCl2 + CO2 + H2O  CaCO3 + CaCl2 + 2HClO c/. Kali clorat: Tinh thể màu trắng, được điều chế bằng cách cho khí clo qua dd KOH dư nhiệt độ khoảng 70oC o 6KOH + 3Cl2  � , t  5KCl + KClO3 + 3H2O Nhiệt phân KClO3 có xúc tác MnO2, phản ứng dễ dàng: o 2KClO3  t 2KCl + 3O2 Chất oxi hóa mạnh, nó dễ dàng phản ứng khi nung với S hoăc C: o 2KClO3 + 3S  t 2KCl + SO2 o 2KClO3 + 3C  t 2KCl + 3CO2 d/. Các axit Clorua Oxi của clo: Các axit clorua oxi của clo gồm: axit hipoclorơ HClO, axit clorơ HClO2, axit clorit HClO3, axit peclorit HClO4. Tính axit trong dung dòch taêng daàn vaø tính oxi hoùa giaûm daàn theo thöù töï: HClO, HClO 2, HClO3, HClO4. HClO: axit yeáu keùm beàn: NaClO + CO2 + H2O  NaHCO3 + HClO 2HClO  2HCl + O2 HClO2: axit trung bình, keùm beàn 3HClO2  2HClO3 + HCl HClO3: axit maïnh, keùm beàn khi noàng ñoä > 50% 3HClO3  HClO4 + ClO2 + H2O HClO4: axit maïnh nhaát trong caùc axit voâ cô, keùm beàn khi ñun noùng vôùi P2O5 o 2HClO4  t Cl2O7 + H2O 2/. Giải toán liên quan đến halogen: a/. Nhận biết X- bằng dd AgNO3 ClBrIFAgNO3 AgF tan AgCl (trắng) AgBr (vàng nhạt) AgI (vàng) 3+ 3+ 2+ Riêng I sau khi oxi hoá bằng Fe : 2Fe + 2I  2Fe + I2 Iot sinh ra làm hồ tinh bột có màu xanh thẫm. b/. Các halogen X2 (trong dung dịch) khi cô cạn sẽ bị bay hơi. Chú ý: + 2 muối halogenua tác dụng với AgNO3 có tạo kết tủa (có thể 2 hoặc 1 muối tạo kết tủa) + Cho halogen X tác dụng với muối halogenua NaY, có thể gặp trường hợp X2 thiếu, Y2 bị đẩy ra không hoàn toàn III/. BÀI TẬP ỨNG DỤNG: Câu 1. Các nguyên tố halogen có cấu hình lớp e ngoài cùng là: Chăm chỉ học lý thuyết! Siêng năng làm bài tập! Con đường tới thành công! Trang 2 Tài liệu Ôn thi ĐH-CĐ 2010-2011 Chuyên đề: Nhóm halogen và hợp chất của chúng A. ns2 B. ns2np3 C. ns2np4 Câu 2/. Halogen có thể rắn (điều kiện thường), có tính thăng hoa là: A. flo B. clo C. brom Câu 3/. Thứ tự tăng dần độ âm điện của các halogen là: A. F - Xem thêm -