Giải SGK Hóa học 10 Bài 18 (Cánh diều): Hydrogen halide và hydrohalic acid

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 18: Hydrogen halide và hydrohalic acid

Giải hóa học 10 trang 109 Cánh diều

Mở đầu trang 109 Hóa học 10: Khi hòa tan mỗi hydrogen halide HF, HCl, HBr và HI vào nước thì thu được các dung dịch hydrohalic acid. Dung dịch nào có tính acid yếu nhất? Vì sao?

Lời giải:

– Tính acid phụ thuộc vào khả năng tách H của acid. Phân tử nào càng dễ tách H thì tính acid càng mạnh

– Trong nhóm halogen, từ F đến I có độ âm điện giảm dần

=> Khả năng liên kết H-X giảm dần

=> Khả năng tách H trong HX tăng dần

=> Tính acid tăng dần

=> Dung dịch HF có tính acid yếu nhất

I. Hydrogen halide và hydrohalic acid

Câu hỏi 1 trang 109 Hóa học 10: Giải thích tại sao xu hướng phân cực của các phân tử HX giảm dần từ HF đến HI

Phương pháp giải:

Độ âm điện giảm dần

Lời giải:

Trong nhóm halogen, từ F đến I có độ âm điện giảm dần

=> Sự chênh lệch độ âm điện giữa H và X giảm dần

=> Độ phân cực H-X giảm dần từ F đến I

Câu hỏi 2 trang 109 Hóa học 10: Dựa vào Bảng 18.1, hãy cho biết khí hydrogen halide nào sẽ hóa lỏng trước tiên khi nhiệt độ được hạ xuống thấp dần

Phương pháp giải:

Nhiệt độ sôi = Nhiệt độ hóa lỏng

Lời giải:

– Ở điều kiện thường, nhiệt độ là 25^oC, tất cả các hydrogen halide đều ở thể khí

=> Khi hạ nhiệt độ xuống thấp dần, hydrogen fluoride sẽ được hóa lỏng đầu tiên

Giải hóa học 10 trang 111 Cánh diều

II. Tính khử của một số ion halide X^–

Câu hỏi 3 trang 111 Hóa học 10: Phản ứng của sodium chloride rắn, hay của sodium iodide rắn với sulfuric acid đặc là phản ứng oxi hóa – khử? Vì sao?

Phương pháp giải:

Tham khảo Bảng 18.2:

Lời giải:

– Xét phản ứng của NaCl với H₂SO₄:

NaCl(s) + H₂SO₄(l) $\stackrel{t^o}{\to }$ NaHSO₄(s) + HCl(g)

=> Ion Cl^– không thể hiện tính khử, không có sự thay đổi số oxi hóa

=> Không phải phản ứng oxi hóa – khử

– Xét phản ứng của NaI với H₂SO₄:

8NaI(s) + 9H₂SO₄(l) → 8NaHSO₄(s) + I₂(g) + H₂S(g) + 4H₂O(g)

=> Ion I^– thể hiện tính khử và khử sulfur trong H₂SO₄ từ số oxi hóa +6 về số oxi hóa -2 trong H₂S

– Giải thích: Do ion Cl^– có tính khử yếu hơn ion I^–

Luyện tập 1 trang 111 Hóa học 10: Có thể điều chế được hydrogen bromide từ phản ứng giữa potassium bromide với sulfuric acid đặc, đun nóng không? Vì sao?

Phương pháp giải:

Tham khảo Bảng 18.2

Lời giải:

– Khi potassium bromide phản ứng với sulfuric acid đặc, đun nóng. Ta có phương trình:

2NaBr(s) + 3H₂SO₄(l) $\stackrel{t^o}{\to }$ 2NaHSO₄(s) + Br₂(g) + SO₂(g) + 2H₂O(g)

=> Sản phẩm tạo thành không có HBr

=> Không thể điều chế  hydrogen bromide từ phản ứng giữa potassium bromide với sulfuric acid đặc

Giải hóa học 10 trang 112 Cánh diều

III. Ứng dụng của một số hydrogen halide

Vận dụng 1 trang 112 Hóa học 10: Vật dụng bằng kim loại đồng dễ bị phủ bởi lớp copper(II) oxide

a) Vì sao có thể sử dụng dung dịch hydrochloric acid để tẩy rửa copper (II) oxide?

b) Có thể sử dụng một số dung dịch thường có sẵn trong gia đình để tẩy rửa copper(II) oxide. Đó có thể là dung dịch nào? Vì sao?

Phương pháp giải:

a) Oxide + acid → Muối + Nước

b) Giấm ăn, chanh

Lời giải:

a)

– Dung dịch hydrochloric acid được dùng để trung hòa môi trường base: oxide base, base

=> Sử dụng dung dịch hydrochloric acid để tẩy rửa lớp copper(II) oxide tạo thành dung dịch muối và nước

– Phương trình hóa học:

CuO + HCl → CuCl₂ + H₂O

b) Các dung dịch có sẵn trong gia đình để tẩy rửa copper(II) oxide là: nước chanh, giấm ăn. Vì chúng có tính acid, có thể loại bỏ được lớp copper(II) oxide:

Acid + Oxide base → Muối + Nước

Giải hóa học 10 trang 113 Cánh diều

IV. Phân biệt các ion halide X^–

Luyện tập 2 trang 113 Hóa học 10: Hãy mô tả hiện tượng và viết phương trình hóa học khi cho từ từ vài giọt dung dịch silver nitrate vào ống nghiệm chứa từng dung dịch potassium fluoride, hydrochloric acid, sodium bromide

Phương pháp giải:

Khi nhỏ dung dịch silver nitrate vào dung dịch chứa ion X^–

   + Nếu xuất hiện kết tủa trắng => Cl^–

   + Nếu xuất hiện kết tủa vàng nhạt => Br^–

   + Nếu không thấy sự biến đổi => F^–

Lời giải:

– Khi cho từ từ vài giọt dung dịch silver nitrate vào ống nghiệm chứa từng dung dịch potassium fluoride, hydrochloric acid, sodium bromide:

   + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng AgCl => Ống nghiệm đó chứa HCl

HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO₃

   + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa vàng nhạt AgBr => Ống nghiệm đó chứa NaBr

NaBr + AgNO₃ → AgBr↓ + NaNO₃

   + Ống nghiệm không có sự biến đổi do không có phản ứng hóa học xảy ra => Ống nghiệm chứa KF

Giải hóa học 10 trang 114 Cánh diều

Bài tập (trang 114)

Bài 1 trang 114 Hóa học 10: Hãy giải thích vì sao nhiệt độ sôi của hydrogen bromide cao hơn nhiệt độ sôi của hydrogen chloride

Phương pháp giải:

Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào:

   + Khối lượng phân tử

   + Lực van der Waals

Lời giải:

Nhiệt độ sôi của hydrogen bromide cao hơn nhiệt độ sôi của hydrogen chloride được giải thích như sau:

   + Khối lượng phân tử HBr (81) cao hơn khối lượng phân tử HCl (36,5)

   + Br có bán kính nguyên tử lớn, có nhiều electron hơn Cl => Tăng khả năng lưỡng cực HX => Làm tăng tương tác van der Waals giữa các phân tử

Bài 2 trang 114 Hóa học 10: Quan sát hình bên, nếu bơm từ từ cho đến hết lượng nước trong xi – lanh vào bong bóng chứa khí hydrogen chloride thì hiện tượn gì sẽ xảy ra. Giải thích

Phương pháp giải:

Quả bóng xẹp vào

Lời giải:

Khí hydrogen chloride tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch hydrochloric acid

=> Khi bơm nước vào, khí hydrogen chloride bị hòa tan hết

=> Quả bóng bị xẹp vào

Bài 3 trang 114 Hóa học 10: Phản ứng dưới đây có thể được thực hiện để điều chế khí chlorine trong phòng thí nghiệm

4HCl + MnO₂ → Cl₂ + MnCl₂ + 2H₂O

a) Trong phản ứng trên, hãy xác định chất khử và chất oxi hóa

b) Hãy dự đoán, hydroiodic acid có phản ứng được với mangan(IV) oxide không. Giải thích

Phương pháp giải:

– Chất khử là chất nhường electron

– Chất oxi hóa là chất nhận electron

Lời giải:

$4H\stackrel{-1}{Cl}+\stackrel{+4}{Mn}{O}_2\to \underset{2}{\overset{0}{Cl}}+\stackrel{+2}{Mn}C{l}_2+2H_{2}O$

a)

$\stackrel{+4}{Mn}+2e\to \stackrel{+2}{Mn}$ => MnO₂ là chất oxi hóa

$\stackrel{-1}{2Cl}\to \stackrel{0}{C{l}_2}+2e$ => HCl là chất khử

b) HI có tính khử mạnh hơn HCl

=> HI có thể phản ứng được với MnO₂

4HI + MnO₂ → I₂ + MnI₂ + 2H₂O

Bài 4 trang 114 Hóa học 10: Dung dịch hydrobromic acid không màu, để lâu trong không khí thí chuyển sang màu vàng nâu do phản ứng với oxygen trong không khí

a) Từ hiện tượng được mô tả trên, hãy dự đoán sản phẩm của quá trình dung dịch hydrobromic acid bị oxi hóa bởi oxygen trong không khí

b) Thực tế, hydrobromic acid được bảo quản trong các lọ tối màu. Giải thích

Phương pháp giải:

a) Màu vàng nâu là màu của nước bromine

b) Sẽ bị oxi hóa

Lời giải:

a)

Khi để lâu trong không khí thì chuyển sang màu vàng nâu => Sản phẩm có sự tạo thành nước Bromine

4HBr + O₂ → 2Br₂ + 2H₂O

b)

Hydrobromic acid được bảo quản trong các lọ tối màu, nếu để nơi có ánh sáng hoặc trong bình sáng thì khí oxygen sẽ được tạo ra do thành phần của acid HBrO

=> HBr bị oxi hóa bởi oxygen

Bài giảng Hóa học 10 Bài 18: Hydrogen halide và hydrohalic acid – Cánh diều

Xem thêm các bài giải SGK Hóa học lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 14 : Phản ứng hóa học và enthalpy

Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

Bài 16: Tốc độ phản ứng hóa học

Bài 17: Nguyên tố và đơn chất halogen