Giải Hóa 10: Bài 24. Flo - Brom - Iot
BÀI 24. FLO - BROM - IOT A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. FLO Tính chất ơ (liều kiện thường, ílo là chất khí màu lục nhạt, rất độc, có mùi đặc trưng khó chịu. - Trong tự nhiên, ílo chú yếu tồn tại ở dạng hợp chất như trong khoáng chất: ílorit CaF2, criolit Na3AlF6; íloapatit Ca5F(PO4)3, ngoài ra ílo còn có trong mon răng cua người, động vật và lá cây. Nguyên tố ílo có độ âm điện lớn nhất. Vì vậy, ílo là phi kim mạnh nhất. Flo oxi hóa đưực tất cá các kim loại kổ cả vàng và platin. Nó cũng tác dụng trực tiếp với hầu hết phi kim, trừ oxi và nitơ. Phản ứng của ílo với hiđro nổ ngay ỏ' nhiệt độ thấp (-252°C). H2(k) + F2(k) -> 2HF(k); AH = -288,6kJ Flo cũng tác dụng mạnh với rất nhiều hợp chất vô co' và hữu co'. Ngay cả trong nước, khi đun nóng sẽ bóc cháy trong ílo, giải phóng oxi. 2Ẹ,+ 2H2Ổ ->4HF + ỏ2 T ứng dụng Flo được dùng làm chất oxi hóa cho nhiên liệu lỏng dùng trong tên lửa, tú lạnh, máy lạnh và chất deo chứa ílo. Dung dịch NaF loãng được dùng làm thuốc chống sâu răng. Flo còn được dùng trong công nghiệp sản xuất nhiên liệu hạt nhân đế’ làm giàu 235 u . II. BROM Trạng thái tự nhiên Brom tồn tại trong tự nhiên ỏ' dạng hợp chất, chủ yếu là muối bromua củạ kali, natri, magie. lỉàm lượng brom trong tự nhiên ít hơn clo và ílo. Bromua kim loại có trong nước biến. Tính chất vật lí Brom là chất lỏng màu đỏ nâu, dễ bay hơi, mùi khó ngửi, hơi brom độc. Brom tan nhiều trong nước tạo dung dịch nước brom. Brom sôi ỏ' 59,2°c và hóa rắn ở -7,3°c. Tính chát hóa học Brom oxi hóa được nhiều kim loại, các phản ứng tỏa nhiệt. Thí dụ-. 2A1 + 3Br2 -> 2AlBr3 AH < 0 Zn + Br2 —> ZnBr2 Với hiđro, brom chỉ phản ứng khi đun nóng: H2 + Br2 2HBr Brom tác dụng được với nước, nhưng khó xảy ra hơn so với clo, tạo thành axit bromhiđric và axit hipobromơ: Br2 + H2O HBr + HBrO Khi hòa tan brom trong kiềm nguội thì tạo thành muối của hai axit trên: Br2 + 2NaOH -> NaBr + NaBrO + H2O Brom oxi hóa được ion I : Br2 + 2NaI -» 2NaBr + I2 Nước brom (màu nâu đỏ) oxi hóa so2 thành axit sunfuric và dung dịch nước brom bị mất màu do tạo thành axit HBr: Br2 + so2 + 2H2O -> H2SO4 + 2HBr Brom thế’ hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh. Thí dụ: B°r2 + 5cì2 + 6H2O 2HBrO3 + 10HC1 Điều chế Nguồn chính để điều chê brom là nước biển. Để thu được brom, người ta cho khí clo sục qua dung dịch nước biển sau khi loại bỏ tạp chất: 2Na Br+ c°l2 -> 2Na C1+ B°r2 IOT Tính chất Ớ nhiệt độ thường, iot là tinh thể màu đen tím có vẻ sáng kim loại. lot có thể chuyển trực tiếp từ rắn sang hơi gọi là hiện tượng thăng hoa. lot ít tan trong nước. lot tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như ancol etylic, xăng, benzen, clorofom... lot tạo thành với hồ tinh bột một chất có màu xanh. Vì vậy, dung dịch iot được dùng làm thuốc thử để nhận biết hồ tinh bột và ngược lại. lot cũng là một chất oxi hóa mạnh nhưng kém clo, brom. Cl2 + 2NaI -> 2NaCl + I2 Br2 + 2NaI -> 2NaBr + I2 lot oxi hóa được nhiều kim loại nhưng phản ứng chỉ xảy ra khi đun nóng hoặc có chất xúc tác. 2A1 + 3 Ỉ2 —xúc > 2 ẨĨỈ3 lot chỉ oxi hóa được hiđro ở nhiệt độ cao và có mặt chất xúc tác, phản ứng thu nhiệt: H2(k) + Ỉ2 (r) ẽá 2 HI(k); AH = 51,88 kJ ứng dụng lot được dùng nhiều dưới dạng cồn iot để làm chất sát trùng, dược phẩm. Muối ăn được trộn với một lượng nhỏ KI hoặc KIO3 được gọi là muối iot. B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SGK TRANG 113 - 114 Câu 1. Chọn D Dung dịch axit HF không thể chứa trong bình thủy tinh vì bình thủy tinh sẽ bị phá hủy theo phản ứng: 4HF + SiO2 -> S1F4 + 2H2O Câu 2. Chọn B Ta có: nHBr = -1 mol và nNa0H .= mol Phản ứng: HBr + NaOH -» NaBr + H2O (1) Vì nNaOH > nHBr nên sau phản úng (1), NaOH còn dư sẽ làm quỳ tím hóa xanh. Câu 3. Tính oxi hóa của các đơn chất giảm dần từ F2 đến I2. Phản ứng minh họa: F2 + 2NaCl -> 2NaF + Cl2 Cl2 + 2KBr -> 2KC1 + Br2 Br2 + 2KI -> 2KBr + I2 Câu 4. Phản ứng của các đơn chất halogen với nước giảm dần theo thứ tự: F2 > Cl2 > Br2 > I2 Hơi nước sẽ bốc cháy khi tiếp xúc với F2. 2F2 + 2H2O -> 4HF + 02 Cl2 và Br2 tác dụng với nước tương tự nhau nhưng Br2 xảy ra rất chậm. Cl2 + H2O ỵ=± HC1 + HC1O Br2 + H2O í=ì HBr + HBrO I2 khó tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung dịch KI. KI + I2 -> KI3 Cho hồ tinh bột vào hôn hợp NaCl và Nai rồi sục khí CỈ2 vào, màu xanh xuất hiện chứng tỏ có Nai. Cl2 + 2NaI -> 2NaCl + I2 Sục dư khí Cl2 vào hỗn hợp để tác dụng hết với Nai. Đun nóng, I2 thăng hoa, còn lại NaCl tinh khiết. Câu 6. Khí CỈ2 oxi hóa KI thành I2, Cl2 và I2 tan một phần trong nước, do đó xuất hiện dung dịch màu vàng nâu: Cl2 + 2KI 2KC1 + I2 (1) Sau đó dung dịch vàng nâu chuyến sang màu xanh do iot tác dụng với hồ tinh bột. Màu xanh (tạo bởi hồ tinh bột và iot) cũng dần dần bị biến mất màu do một phần,Cl2 tác dụng với H2O tạo ra HC1O là chất có tính oxi hóa rất mạnh. Axit này làm mất màu xanh của hợp chất tạo bởi hồ tinh bột và iot. Cl2 + H2O HC1 + HC1O Câu 7. Ta có:nHBr = (mol) 22,4 => mHBr 28350 22,4 (gam) lít nước = Ikg = 1000 gam Khối lượng dung dịch thu được: 28350 1000 + = 2265,625 (gam) 22,4 Vậy: C%HBr = 28350 22,4 X 2265.625 X 100% = 55,86% Câu 8. Phản ứng xảy ra: NaX + AgNO3 -> AgXị + NaNO3 (1) 2AgX —> 2Ag + x2 (2) Theo (2): nAgx = nAg = = 0,01 (mol) Theo (1): nNaX = nAgx = 0,01 (mol) MNaX = ^ = 103 (đvC) => X = 103 - 23 = 80 (đvC) : Br Vậy A là natri bromua: NaBr Phản ứng: CaF2 + H2SO4íđặc> —> CaSO4 + 2HF (1) Khối lượng HF cần có: 251)0 * _ 1000 (gam) ' 100 6 Sô mol HF cần có: = 50 (mol) 20 Từ (1) suy ra số mol CaF2 cần có: = 25 (moi) Khôi lượng CaF2 cần dùng là: 78 X 25 X 100 . \ o A /1 \ 2 ° ~ - = 2437,5 (gam) * 2,4 (kg) OU Câu 10. Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử. Cho dung dịch AgNO3 lần lượt vào hai mẫu thử trên: mẫu thử không có hiện tượng gì là NaF, mẫu thử tạo kết tủa trắng là NáCl. Phản ứng: NaF + AgNO3 —> không tác dụng NaCl + AgNO3 -> AgClị + NaNO3 (màu trắng) Câu 11. Đun nóng hỗn hợp iot và Nai thì iot thăng hoa, ngưng tụ hơi iot ta được ion rắn tinh khiết.