28 bài tập Nguyên tố nhóm VIIA (Nhóm Halogen) có đáp án

Theo nghiên cứu của Đại học Harvard vào năm 2013, trẻ em sinh sống tại những khu vực có nguồn nước bị nhiễm fluorine có chỉ số IQ trung bình sẽ thấp hơn so với những trẻ em sống tại vùng khác. Anion F− (fluoride) có độc tính mạnh với hệ thần kinh. Với lượng tương đối thấp: 0,2 gam ion F− trên cơ thể có trọng lượng 70 kg có thể gây tử vong. Tuy nhiên, sự có mặt của anion fluoride lại giúp men răng chắc khỏe và chống chọi các bệnh về sâu răng, vì vậy anion fluoride được thêm vào nước uống đóng chai với nồng độ 1mg ion F− trên 1L nước và bổ sung một lượng nhỏ dưới dạng muối sodium fluoride (NaF) trong kem đánh răng.

a. NaF là hợp chất cộng hóa trị phân cực và tan tốt trong nước.

b. Trong tinh thể NaF, mỗi ion Na+ được bao quanh bởi 6 ion F− gần nhất.

c. Muối sodium fluoride giúp bảo vệ răng chắc khỏe và chống sâu răng.

d. Theo hiệp hội nha khoa Hoa Kỳ, một người trưởng thành nên bổ sung 3,0 mg mỗi ngày dưới dạng muối sodium fluoride (NaF) để ngăn ngừa sâu răng. Lượng NaF không gây độc cho cơ thể khi ở mức gam/1kg cơ thể. Một mẫu kem đánh răng chứa 0,28% NaF, một người nặng 75 kg nếu vô tình nuốt phải 50 gam kem đánh răng có thể bị ngộ độc.

Cho các phát biểu về chlorine và hợp chất của chlorine.

a. Trong công nghiệp, Cl2 được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl (màng ngăn, điện cực trơ).

b. Nước Javel có khả năng tẩy màu và sát khuẩn.

c. Trong phản ứng của HCl với thì HCl đóng vai trò là chất bị khử.

d. Khi nhỏ vài giọt dung dịch nước chlorine vào mẩu giấy quỳ tím thấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ sau đó lại mất màu.

Các nguyên tố phổ biến thuộc nhóm halogen (VIIA) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học gồm: F (Z = 9), Cl (Z = 17), Br (Z = 35) và I (Z = 53). Đơn chất halogen tồn tại dạng phân tử , giữa các phân tử thường có tương tác với nhau.

Cho bảng giá trị năng lượng liên kết X – X như sau:

Năng lượng liên kết X – X càng lớn thì liên kết càng bền.

a. Năng lượng liên kết Cl – Cl lớn nhất trong dãy trên vì Cl có bán kính nguyên tử nhỏ nhất.

b. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử X có dạng

c. Liên kết giữa các nguyên tử trong là liên kết cộng hóa trị phân cực.

d. Tương tác giữa các phân tử là tương tác van der Waals.

Trong phòng thí nghiệm, một lượng nhỏ hydrogen chloride có thể được điều chế bằng phản ứng trực tiếp giữa tinh thể sodium chlorine và dung dịch sulfuric acid đặc, đun nóng. Tuy nhiên, phương pháp này không thể dùng để điều chế hydrogen bromide, do không thu được HBr từ phản ứng giữa NaBr và đặc:

a. Anion có tính khử yếu hơn anion

b. Anion không thể hiện tính khử khi tác dụng với sulfuric acid đặc nóng.

c. Tương tự HBr thì HI cũng không thể điều chế bằng phương pháp này.

d. Phương trình hóa học của phản ứng điều chế hydrogen chloride ở trên có thể là:

Muối i-ốt” có thành phần chính là sodium chloride (NaCl) có bổ sung một lượng nhỏ potassium iodide (KI) nhằm bổ sung nguyên tố vi lượng iodine cho cơ thể, nhằm ngăn bệnh bướu cổ, phòng ngừa khuyết tật trí tuệ và phát triển, … Trong 100 g “muối i-ốt” có chứa hàm lượng ion iodide 2 200 g; lượng iodide cần thiết cho một người trưởng thành khoảng 88 g/ngày. Trung bình, một người trưởng thành cần bao nhiêu gam “muối i-ốt” trong một ngày?

Người ta thường tách bromine trong rong biển bằng quá trình sục khí chlorine vào dung dịch chiết chứa ion bromide. Phương trình hoá học của phản ứng có thể được mô tả dạng thu gọn như sau:

Cho các số liệu enthalpy tạo thành chuẩn (kJ mol-1) trong bảng dưới đây:

Tính biến thiên enthalpy chuẩn phản ứng trên.

Trong công nghiệp, xút (sodium hydroxide) được sản xuất bằng phương pháp điện phân dung dịch sodium chloride có màng ngăn xốp. Bằng phương pháp này, người ta cũng thu được khí chlorine (sơ đồ minh hoạ). Chất khí này được làm khô (loại hơi nước) rồi hoá lỏng để làm nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp chế biến và sản xuất hoá chất.

Từ quá trình điện phân nêu trên, một lượng chlorine và hydrogen sinh ra được tận dụng để sản xuất hydrochloric acid đặc thương phẩm (32%, D = 1,153 g mL-1  ở ). Một nhà máy với quy mô sản xuất 200 tấn xút mỗi ngày thì đồng thời sản xuất được bao nhiêu m3 acid thương phẩm trên. Biết rằng, tại nhà máy này, 60% khối lượng chlorine sinh ra được dùng tổng hợp hydrochloric acid và hiệu suất của toàn bộ quá trình từ chlorine đến acid thương phẩm đạt 80% về khối lượng. (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười)

Trong công nghiệp, nước Javel được sản xuất bằng cách điện phân dung dịch muối ăn (nồng độ từ 15 – 20%) trong thùng điện phân không có màng ngăn. Loại nước Javel dùng để tẩy vết bẩn quần áo trên thị trường thường được đóng vào chai dung tích 1 Lít có nồng độ NaClO và NaCl lần lượt là 6% và 5% (khối lượng riêng của dung dịch nước Javel d = 1,1 g/mL). Cần bao nhiêu kg NaCl nguyên chất để sản xuất 1000 chai nước Javel nói trên. (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười)