Giải SBT Hóa 10 Bài 18: Hydrogen halide và hydrohalic acid có đáp án

Đáp án đúng là: A, B, C, D

Phát biểu E sai vì: Năng lượng liên kết giảm dần từ HF đến HI.

Đáp án đúng là: C

Ở cùng điều kiện áp suất, hydrogen fluoride (HF) có nhiệt độ sôi cao vượt trội so với các hydrogen halide còn lại là do các nhóm phân tử HF được tạo thành do có liên kết hydrogen giữa các phân tử.

Đáp án đúng là: A, D và E

Phát biểu A sai vì: HF là acid yếu.

Phát biểu D sai vì: các hydrohalic acid không hoàn tan được các kim loại như Cu, Ag, Au, Pt …

Phát biểu E sai vì: các hydrohalic acid tạo môi trường có pH < 7.

Đáp án đúng là: A và C

Phát biểu B sai vì với sulfuric acid đặc, ion Cl$^{-}$ không thể hiện tính khử.

Phát biểu D sai vì ion Cl$^{-}$ kết hợp ion Ag$^{+}$ tạo AgCl là chất không tan, màu trắng.

Đáp án đúng là: D và E

Phát biểu D sai vì: Fluorine được điều chế bằng cách điện phân hỗn hợp KF, HF.

Phát biểu E sai vì: Trong công nghiệp, hydrochloric acid dùng tẩy rửa các oxide của sắt trên bề mặt của thép.

Đáp án đúng là: A, B, C, G và H

Phát biểu D sai vì hydrochloric acid không phản ứng với phi kim.

Phát biểu E sai vì hydrochloric acid tạo môi trường pH < 7.

- a ghép với 1, 2, 3:

a) Hydrogen fluoride:

1. Là chất khí ở điều kiện thường.

2. Các phân tử tạo liên kết hydrogen với nhau.

3. Có nhiệt độ sôi cao nhất trong dãy hydrogen halide.

- b ghép với 5, 7:

b) Hydrofluoric acid:

5. Ăn mòn thuỷ tinh.

7. Hoà tan calcium carbonate có trong đá vôi, magnesium hydroxide, copper(II) oxide.

- c ghép với 1:

c) Hydrogen chloride:

1. Là chất khí ở điều kiện thường.

- d ghép với 4, 6, 7:

d) Hydrochloric acid

4. Là acid mạnh.

6. Thường được dùng để thuỷ phân các chất trong quá trình sản xuất.

7. Hoà tan calcium carbonate có trong đá vôi, magnesium hydroxide, copper(II) oxide.

Đáp án đúng là: C và D

Phát biểu A sai vì:

2KBr(s) + 3H$_{2}$SO$_{4}$(l) → 2KHSO$_{4}$(s) + Br$_{2}$(g) + SO$_{2}$(g) + 2H$_{2}$O(g)

Như vậy tạo ra khí SO$_{2}$ và hơi Br$_{2}$.

Phát biểu B sai vì HF có độc tính rất mạnh.

Phát biểu E sai vì AgF tan trong nước.

Phát biểu G sai vì ở cùng điều kiện áp suất, hydrogen fluoride (HF) có nhiệt độ sôi cao nhất trong các hydrogen halide là do giữa các phân tử hydrogen fluoride còn tạo liên kết hydrogen với nhau.

Đề xuất cách phân biệt:

- Đánh số thứ tự từng lọ dung dịch, trích mẫu thử.

- Cho từ từ một vài giọt dung dịch silver nitrade (AgNO$_{3}$) vào từng mẫu thử.

+ Nếu không có hiện tượng xảy ra là hydrofluoric acid.

+ Nếu có kết tủa trắng xuất hiện là hydrochloric acid.

AgNO$_{3}$(aq) + HCl(aq) → AgCl(s) + HNO$_{3}$

+ Nếu có kết tủa vàng nhạt xuất hiện là hydrobromic acid.

AgNO$_{3}$(aq) + HBr(aq) → AgBr(s) + HNO$_{3}$

+ Nếu có kết tủa vàng xuất hiện là hydroiodic acid.

AgNO$_{3}$(aq) + HI(aq) → AgI(s) + HNO$_{3}$

a)

b) Phản ứng chứng minh tính khử của các ion tăng dần theo thứ tự: F$^{-}$, Br$^{-}$, Cl$^{-}$, I$^{-}$:

Phản ứng với sulfuric acid đặc trong cùng điều kiện:

NaF(s) + H$_{2}$SO$_{4}$(l) → NaHSO$_{4}$(s) + HF(g)

NaCl(s) + H$_{2}$SO$_{4}$(l) → NaHSO$_{4}$(s) + HCl(g)

2NaBr(s) + 3H$_{2}$SO$_{4}$(l) → 2NaHSO$_{4}$(s) + Br$_{2}$(g) + SO$_{2}$(g) + 2H$_{2}$O(g)

8NaI(s) + 9H$_{2}$SO$_{4}$(l) → 8NaHSO$_{4}$(s) + H$_{2}$S(g) + 4I$_{2}$(g) + 4H$_{2}$O(g)

Dễ thấy F$^{-}$ và Cl$^{-}$ không thể hiện tính khử; Br$^{-}$ khử lưu huỳnh (sulfur) có số oxi hóa +6 về số oxi hóa +4; I$^{-}$ có thể khử lưu huỳnh (sulfur) có số oxi hóa +6 xuống số oxi hóa thấp hơn là -2.

Vậy tính khử I$^{-}$ > Br$^{-}$> Cl$^{-}$, F$^{-}$ (1).

Mặt khác, Cl$^{-}$ trong HCl đặc có thể khử MnO$_{2}$ theo phản ứng sau:

MnO$_{2}$(s) + 4HCl(aq) → MnCl$_{2}$(aq) + Cl$_{2}$(g) + 2H$_{2}$O(l)

Phản ứng này dùng để điều chế Cl$_{2}$ trong phòng thí nghiệm, trong khi đó F$^{-}$ trong điều kiện tương tự thì không xảy ra phản ứng. Ngoài ra, F$^{-}$ gần như không thể bị oxi hóa bởi các hóa chất khác trong điều kiện thông thường.

Vậy tính khử Cl$^{-}$ > F$^{-}$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra điều cần chứng minh.

a) Các phương trình hóa học:

HCl + HC ≡ CH → H$_{2}$C = CHCl (1)

HCl + NH$_{3}$ → NH$_{4}$Cl (2)

b) Phản ứng (1) được ứng dụng trong sản xuất nhựa PVC;

Phản ứng (2) được ứng dụng trong sản xuất phân đạm.

a) Các phương trình hóa học của các phản ứng diễn ra:

FeO(s) + 2HCl(aq) → FeCl$_{2}$(aq) + H$_{2}$O(l)

Fe$_{2}$O$_{3}$(s) + 6HCl(aq) → 2FeCl$_{3}$(aq) + 3H$_{2}$O(l)

Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl$_{2}$(aq) + H$_{2}$(g)

Fe(s) + 2FeCl$_{3}$(aq) → 3FeCl$_{2}$(aq)

a)

b)

${Δ}_{r}{H}_{298}^{0}=2{Δ}_{f}{H}_{298}^{0}({H}_{2}O(l))+2{Δ}_{f}{H}_{298}^{0}({I}_{2}(s))-4{Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(HI(aq))-{Δ}_{f}{H}_{298}^{0}({O}_{2}(g))$

= 2 × (-285) + 2 × 0 – 4 × (-55) – 0 = -350 (kJ)

c) Phản ứng oxi hóa acid bởi oxygen thuận lợi về mặt năng lượng.

Khi dung dịch hydroiodic acid tiếp xúc với không khí, dung dịch bị biến đổi (thành phần, màu sắc) theo phản ứng:

4HI(aq) + O$_{2}$(g) → 2H$_{2}$O(l) + 2I$_{2}$(s)

a) 16HCl(aq) + 2KMnO$_{4}$(s) → 2MnCl$_{2}$(aq) + 2KCl(aq) + 8H$_{2}$O(l) + 5Cl$_{2}$(g) (1)

$\begin{matrix}{Δ}_{r}{H}_{298}^{0}=2\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(MnC{l}_{2}(aq))+2\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(KCl(aq))+8\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}({H}_{2}O(l))+5\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(C{l}_{2}(g)) \\ -16\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(HCl(aq))-2\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(KMn{O}_{4}(s))\end{matrix}$

= 2 × (-555) + 2 × (-419) + 8 × (-285) + 5 × 0 – 16 × (-167) – 2 × (-837) = 118 (kJ)

4HCl(aq) + MnO$_{2}$(s) → MnCl$_{2}$(aq) + 2H$_{2}$O(l) + Cl$_{2}$(g) (2)

$\begin{matrix}{Δ}_{r}{H}_{298}^{0}={Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(MnC{l}_{2}(aq))+2\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}({H}_{2}O(l))+{Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(C{l}_{2}(g))-4\times {Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(HCl(aq)) \\ -{Δ}_{f}{H}_{298}^{0}(Mn{O}_{2}(s))\end{matrix}$

= (-555) + 2 × (-285) + 0 – 4 × (-167) – ( -520) = 63(kJ).