hệ thống lý thuyết halogen

CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
Chuyên đề:

Hệ thống bài tập lí thuyết về nhóm halogen

I.1. Đơn chất halogen
I.1.1. Cấu tạo, tính chất vật lí
Câu 1: Hãy so sánh các đại lượng: Ái lực electron, năng lượng liên kết, năng lượng hiđrat hóa, thế tiêu
chuẩn của Clo và Flo từ đó giải thích:
a) Tại sao khả năng phản ứng của Flo lại lớn hơn Clo?
b) Tại sao trong dung dịch nước Flo có tính oxi hóa mạnh hơn Clo
Hướng dẫn: So sánh:
F2
Cl2
Năng lượng liên kết X2 (Kcal/mol)
37
59
Ái lực electron X + e → X (Kcal/nguyên tử g)
79
83
Năng lượng hiđrat hóa của X- (Kcal/mol)
121
90
0
Thế tiêu chuẩn E X2/2X (Von)
2.87
1,36
Ta thấy rằng năng lượng liên kết và ái lực electron của Flo bé hơn Clo; năng lượng hidrat lớn và thế tiêu chuẩn
của Flo lớn hơn Clo.
a) Mặc dù có ái lực electron thấp hơn (có tính oxi hóa kém hơn) nhưng năng lượng liên kết trong phâ tử Flo
thấp hơn do đó khả năng phản ứng của Flo cao hơn Clo.

b) Quá trình chuyển X2 → 2X- ở trong dung dịch phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Năng lượng phân li phân tử thành nguyên tử(năng lượng liên kết).
- Ái lực electron để biến nguyên tử thành X-.
- Năng lượng hiđrat hóa của anion X-.
Với Flo, mặc dù năng lượng phân li phân tử thành nguyên tử và ái lực electron bé hơn Clo, nhưng năng lượng
hiđrat hóa của Ion F- lại lớn hơn nhiều so với ion Cl- , do đó trong dung dịch nước, Flo có tính oxi hóa mạnh hơn
Clo.
*Nhận xét: Đối với bài này dùng để củng cố lại phần kiến thức về ái lực electron, năng lượng lien kết, năng
lượng hiđrat hóa khi dạy xong phần lý thuyết khá trừu tượng này.
Câu 2: Tại sao Flo không thể xuất hiện mức oxi hóa dương trong các hợp chất hóa học?
Tại sao với Clo, Brom, Iot thì mức oxi hóa chẵn không phải là mức đặc trưng?
Hướng dẫn: Trong nguyên tử của các Halogen có một electron không ghép đôi, nên trừ Flo, chúng đều có khả
năng tạo ra mức oxi hóa +1 khi chúng liên kết với một nguyên tố khác có độ âm điện lớn hơn (ví dụ với Oxi)
Nguyên tử của Clo (hoặc Brom, Iot) còn có những obitan chưa được lấp đầy, do đó có thể xảy ra các quá trình
kích thích electron như sau:
s

p

d

s

p

d

s

p

d

s

p

d

Kết quả tạo ra 3, 5, 7 electron không ghép đôi ứng với các trạng thái hóa trị 3, 5, 7 của halogen. Quá trình kích
thích đó xảy ra dưới ảnh hưởng của những nguyên tử có độ điện âm mạnh hơn.


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
Lớp ngoài cùng của nguyên tử Flo không có obitan d, muốn tạo ra trạng thái hóa trị lớn hơn 1 ở Flo, phải kích
thích electron từ obitan 2p sang lớp thứ 3, không có nguyên tố nào có độ điện âm lớn hơn Flo để cung cấp năng
lượng đủ thực hiện quá trình kích thích trên, do đó với Flo không thể xuất hiện mức oxi hóa dương và chỉ có
thể có hóa trị một.
Ngoài ra cũng cần chú ý rằng nếu trong nguyên tử, chẳng hạn có 5 electron không cặp đôi tham gia hình thành
4 liên kết, trong nguyên tử còn lại một electron không cặp đôi, điều đó gây ra khả năng phản ứng rất mạnh của
phân tử được tạo ra, nên chúng là những hợp chất kém bền. Chẳng hạn ClO2 là hợp chất có số lẻ electron.
O
Cl
O

Là hợp chất chưa bão hòa hóa trị, do đó có khuynh hướng kết hợp hoặc nhường một electron:
ClO2 + e → ClO2ClO 2 - e →
ClO 2+
chủ yếu là khuynh hướng thứ nhất (Ái lực Electron của ClO 2 là 3,43 eV); ClO2 rất không bền, dễ phân huỷ nổ,
có tính oxi hóa mạnh.

* Nhận xét: Câu hỏi này giúp học sinh hiểu rõ bản chất về phân lớp d, sự phân bố các electron trong nguyên
tử, các electron ở các trạng thái kích thích và từ đó hiểu được bản chất về số oxihóa và các số oxihóa đặc
trưng của các nguyên tố halogen Giáo viên dùng bài tập này để dạy khi mở đầu về đơn chất halogen..
Câu 3 ( Trích đề thi HSG Sở GDĐT Hà Tĩnh 2012)
Năng lượng liên kết X-X (Kcal/mol) của các halogen có giá trị sau:
F2
Cl2
Br2
I2
(Kcal/mol)
38
9
46
35
Hãy giải thích Tại sao từ F2 đến Cl2 năng lượng liên kết tăng, nhưng Cl2 đến I2 năng lượng liên kết giảm?
Hướng dẫn: Phương pháp Obitan phân tử đã mô tả cấu hình electron của các phân tử halogen như sau:

(σ ) (σ ) (σ ) (π ) (π ) (π ) (π
2

* 2

2

S

S

2

2

Z

y

x

)

* 2

* 2

x

y

Nghĩa là hai nguyên tử halogen liên kết với nhau bằng một liên kết σ (σ z). Ngoài liên kết σ, trong phân tử Cl 2,

π

Br2, I2 còn có một phần liên kết tạo ra bởi sự xen phủ của các obitan d.
Trong phân tử Flo, liên kết chỉ được hình thành do một loạt các electron hóa trị, không có khả năng hình thành
liên kết

π

π

như trên vì không có các obitan d.

Liên kết được hình thành đó là liên kết "cho nhận" tạo ra do cặp electron tự do của một nguyên tử và obitan d
còn bỏ trống của nguyên tử khác; có thể mô tả theo sơ đồ sau:
3s

3d

3p

3d

3p

Sự hình thành các liên kết

π

π

3s

đó đã làm cho phân tử các halogen bền rõ rệt. Flo không có khả năng tạo ra liên

kết nên phân tử Flo có năng lượng liên kết bé hơn so với Clo. Từ Clo đến Iot do bán kính nguyên tử tăng, độ
dài liên kết tăng:
F2
Cl2
Br2
I2

DX –X (Ǻ)
1,42
2,00
2,29
2,17
nên năng lượng liên kết giảm.


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
*Nhận xét: Câu hỏi này giúp học sinh hiểu rõ bản chất liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử halogen. Đặc

π

biệt là khả năng tạo liên kết tạo ra bởi sự xen phủ của các obitan d.
Câu 4( Trích đề thi HSG 10 Sở GDĐT Hà Tĩnh 2015)
Cho bảng giá trị một số đại lượng của các đơn chất halogen sau:
Đơn chất
F2
Cl2
Br2
I2

Nhiệt độ sôi
(oC)
- 187,9
- 34,1
58,2
184,5

Năng lượng liên kết

X – X (kJ/mol)
159
242
192
150

Độ dài liên kết X – X
(Ao)
1,42
1,99
2,28
2,67

Nhận xét và giải thích sự biến đổi: nhiệt độ sói, năng lượng liên kết và độ dài liên kết cho trên.
Hướng dẫn: Từ bảng ta nhận thấy các giá trị sau: nhiệt độ sói, độ dài liên kết tăng dần từ F2 đến I2. Năng lượng
liên kết từ F2 đến Cl2 tăng lên rồi sau đó giảm dần từ Cl2 đến I2.
Giải thích: - Từ F2 đến I2 vì khối lượng phân tử tăng nên nhiệt độ sôi
tăng. Độ dài liên kết tăng từ F2 đến I2 do bán kính nguyên tử tăng từ F đến I.
Năng lượng liên kết của F2 bé hơn của Cl2 bởi vì trong phân tử Cl2 ngoài liên kết tạo bởi sự xen phủ của hai
obitan p thì còn cñ sự xen phủ của obitan d và obitan p mà ở trong phân tử F2 khóng cñ xen phủ của obitan d.
*Nhận xét:Câu hỏi này nhằm củng cố về độ phân cực của liên kết, bán kính nguyên tử, và sự ảnh hưởng của
các đại lượng này đến nhiệt độ sôi của các đơn chất halogen.
Câu 5: a) Tại sao các halogen không tan trong nước nhưng tan trong benzen?
b) Tại sao Iot tan ít trong nước nhưng lại tan trong dung dịch kali iođua?
Hướng dẫn:
a) Các chất có xu hướng tan nhiều trong chất lỏng giống với chúng. Các halogen là những chất không cực nên ít
tan trong dung môi có cực (ví dụ: H2O) và tan nhiều trong dung môi không cực.
b) Trường hợp Iot tan nhiều trong dung dịch KI vì tạo ra Ion I3- theo phản ứng:
I2 + I- → I3*Nhận xét:Câu hỏi này nhằm để củng cố về ảnh hưởng của độ phân cực đến tính tan của các halogen. Cung
cấp cho học sinh hiểu được bản chất quá trình hòa tan các chất trong dung môi và khả năng đặc biệt của iốt.

II.1.2. Tính chất hóa học
Câu 1: Bằng phản ứng với hidro hãy chứng minh rằng tính oxi hóa của các halogen giảm dần từ Flo đến Iot.
Hướng dẫn: Dựa vào điều kiện phản ứng và nhiệt tạo thành của phản ứng khi cho H 2 phản ứng với halogen để
chứng minh.
∆Η
F2 + H2 → 2HF
= -288,6 KJ/mol
Nổ mạnh ngay ở nhiệt độ rất thấp -2520C và trong bóng tối
∆Η
Cl2 + H2 → 2HCl
= -92,3 KJ/mol
Nổ khi chiếu sáng hoặc đun nóng
∆Η
Br2 + H2 → 2HBr
= -35,98 KJ/mol
Nhiệt độ cao, không nổ
∆Η
I2 + H2O ⇌ 2HI
= 25,9 KJ/mol
Nhiệt độ cao hơn, 2 chiều, không nổ


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
*Nhận xét: Bài này dùng để củng cố về tính oxihóa của các đơn chất halogen. Giúp học sinh hiểu được mức độ
tính oxihóa dựa vào các loại phản ứng của các đơn chất halogen. Hướng dẫn học sinh lấy thêm phản ứng giữa
các halogen với nước, và với các muối hlogen khác.
Câu 2 :Trình bày các phản ứng khi cho các halogen tác dụng với nước.
b) Flo có khả năng oxi hóa nước giải phóng oxi, các halogen khác có tính chất này không? Giải thích.
Hướng dẫn: a) Các halogen tác dụng với H2O theo các phương trình phản ứng sau:
2F2 + 2H2O → 4HF + O2

Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO
K= 4,2.104
Br2 + H2O ⇌ HBr + HBrO
K= 7,2.10-4
I2 + H2O ⇌ HI + HIO
K= 2,1.10-13
Khả năng phản ứng từ Flo đến Iot giảm.
b) So sánh thế oxi hóa-khử chuẩn để xác định:
O2 + 4H+ (10-7 ion-g/l) + 4e = 2H2O
E0=+0,81V
F2 + 2e →2FE0= +2,86 V
Cl2 + 2e → 2Cl
E0= +1,36V
Br2 + 2e → 2BrE0= +1,07V
I2 + 2e → 2I
E0= +0,53V
Chẳng hạn với trường hợp Flo:
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
∆ E0=2,06V
Như vậy Flo đã phản ứng mạnh với nước.
Với Clo và Brom thực tế đòi hỏi năng lượng hoạt hóa cao; với Iot không có khả năng đó.
*Nhận xét: Bài này dùng để củng cố về tính oxihóa của các đơn chất halogen. Giúp học sinh hiểu được mức
độ tính oxihóa dựa vào các loại phản ứng của các đơn chất halogen và nhấn mạnh lại tính oxihóa mạnh của
đơn chất Flo.
Câu 3:Tại sao khi cho các halogen tác dụng với kim loại lại tạo ra những hợp chất ứng với số oxi hóa tối đa
của các kim loại đó? Lấy ví dụ để minh họa.
b) Tại sao Flo là chất oxi hóa mạnh nhưng Cu, Fe, Ni, Mg không bị Flo ăn mòn?
Hướng dẫn:
a) Với các kim loại có nhiều mức oxi hóa thì các hợp chất ứng với mức oxi hóa thấp đều có tính khử, trong khi
đó các halogen lại là chất oxi hóa mạnh.

b) Khi chất rắn tương tác với chất khí, khả năng phản ứng phụ thuộc vào cấu trúc của chất rắn được tạo ra.
Sản phẩm do phản ứng của Flo với các kim loại trên tạo ra bám chắc vào bề mặt chất rắn tương tác thì nó sẽ
ngăn cản phản ứng tiếp diễn.
*Nhận xét:Bài này một lần nữa khẳng định tính oxihóa mạnh của các đơn chất halogen. Đồng thời cung cấp
cho học sinh về khả năng tương tác giữa Flo với một số kim loại tạo lớp rắn ngăn cách khong cho phản ứng
tiếp tục xẩy ra, do đó một số kim loại không bị Flo ăn mòn mặc dù Flo hoạt động mạnh.
Câu 4: Viết phương trình phản ứng khi cho dung dịch nước Clo tác dụng với dung dịch NaOH, dung dịch KI,
dung dịch Natri Thiosunfat.
Hướng dẫn:
Clo tác dụng với KI tạo ra I2 cho dung dịch màu nâu, sau đó Clo dư tác dụng với I2 tạo ra IO3- làm cho dung
dịch mất màu.
Cl2 + 2KI → I2 + 2KCl
5Cl2 + I2 + 6H2O → 2HIO3 + 10HCl
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
4Cl2 bão hòa + Na2S2O3 + 5H2O → Na2SO4 + H2SO4 + 8 HCl (Tương tự với Brom)


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
*Nhận xét: Bài này dùng để củng cố tính chất hóa học của clo. Khẳng định lại clo có tính oxihóa mạnh,
mạnh hơn Br2, I2.
Câu 5: a) Cho các Halogen Cl2 , Br2 , I2 tác dụng với nước, với dung dịch KOH có những phương trình phản
ứng nào xảy ra.
b)Khi cho Cl2 tác dụng với dung dịch KOH loãng sau đó đun nóng dung dịch từ từ lên 7000C người ta
thu được chất gì? Viết các phương trình phản ứng.
Hướng dẫn
a) Các Halogen tác dụng với H2O (xem câu trên). Khi cho các Halogen tác dụng với dung dịch kiềm, phản
ứng tạo ra Hipohalogenit (XO-), nhưng trong môi trường kiềm các Hipohalogenit bị phân hủy theo phản ứng:
3XO- ⇌ 2X- + XO3(X = Cl, Br, I). Sự phân hủy đó phụ thuộc vào bản chất của các Halogen và nhiệt độ.
ClO-: phân hủy chậm ở nhiệt độ thường, nhanh khi đun nóng.
BrO-: phân hủy chậm ở nhiệt độ thấp, nhanh ở nhiệt độ thường.

IO-: phân hủy ở tất cả các nhiệt độ.
Như vậy quá trình phân hủy đó tăng khi nhiệt độ tăng; từ Clo đến Iot quá trình phân hủy tăng. Do đó, khi cho
các Halogen tác dụng với dung dịch kiềm, phản ứng xảy ra theo các phương trình:
Cl2 + 2KOH
KCl + KClO + H2O
3Cl2 + 6KOH
700C 5KCl + KClO3 + 3H2O
3Br2 + 6KOH
5
KBr + KBrO3 + 3H2O
t0 thường
thường
3I2 + 6KOH → 5KI t0+KIO
3 + 3H2O
b) Khi cho Cl2 tác dụng với dung dịch KOH loãng ở nhiệt độ thường tạo ra KClO, khi đun nóng lên 70 oC,
KClO phân hủy thành KClO3 và KCl, đến 1000C còn hỗn hợp muối rắn gồm KClO 3 và KCl, đến 4000C KClO3
phân hủy tạo ra KClO4 và KCl, khi đun nóng cao hơn nữa KClO4 phân hủy thành KCl và O2.
*Nhận xét: Bài này dùng để củng cố tính chất hóa học của clo, brom, iốt. Khẳng định lại các halogen có tính
oxihóa mạnh.. Đồng thời chỉ cho học sinh thấy các sản phẩm khác nhau trong các điều kiện phản ứng khác
nhau.
Câu 6 : Dung dịch A gồm hai muối: Na2SO3 và Na2S2O3. Lấy V ml dung dịch A trộn với lượng dư khí Cl2
rồi cho sản phẩm thu được tác dụng với BaCl2 dư thì thu được kết tủa. Lấy V ml dung dịch trên nhỏ vài giọt
hồ tinh bột rồi đem chuẩn độ bằng iot thì đến khi dung dịch bắt đầu xuất hiện màu xanh tím. Cho V ml dung
dịch A tác dụng với dung dịch HCl dư thu được kết tủa. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn:
Phản ứng: Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O → 2NaHSO4 + 8HCl
Na2SO3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + 2HCl
NaHSO4 + BaCl2 → NaCl + HCl + BaSO4.
Na2SO4 + BaCl2 → NaCl + BaSO4.
I2 + 2Na2S2O3 → Na2S2O6 + 2NaI

Na2S2O3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + S + H2O
*Nhận xét: Bài này dùng để cũng cố tính chất hóa học của clo, iốt. Cũng cố cho học sinh kỹ năng quan sát
và tiến hành thí nghiệm.
I.3. Phản ứng điều chế
Câu 1: (Trích đề thi HSG Sở GDĐT Hà Tĩnh 2016)


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
Từ muối ăn điều chế được dung dịch có tính tẩy màu, từ quặng florit điều chế được chất có thể ăn mòn thủy
tinh, từ I2 điều chế một chất pha vào muối ăn để tránh bệnh bướu cổ cho người dùng, từ O 2 điều chế chất diệt
trùng. Em hãy viết phương trình phản ứng điều chế các chất như đã nói ở trên, biết mỗi chất chỉ được viết một
phương trình phản ứng.
Hướng dẫn:
* NaCl + H2O
NaClO + H2.
điện phân

* CaF2 rắn + H2SO4 đặc
* I2 + 2K
* 3O2

CaHSO4 + HF

2KI
UV

2O3

*Nhận xét:Câu hỏi này vừa kiểm tra được tính chất, phương pháp điều chế, vừa lồng ghép được mảng liên hệ
thực tiễn cho học sinh.

Câu 2: a) Bằng cách nào có thể thu được Flo từ HF?
b) Tại sao không thể điều chế Flo bằng phương pháp điện phân dung dịch nước có chứa ion Florua?
c) Flo là chất oxi hóa mạnh nhưng tại sao khi điều chế Flo bằng phương pháp điện phân thì thùng điện phân
và cực âm lại làm bằng đồng hoặc bằng thép?
Hướng dẫn:
a) Điện phân hỗn hợp lỏng gồm KF và HF thu được H2, F2
b) Vì rằng thế điện cực của Flo rất lớn, Flo tác dụng với nước rất mạnh nên không thể điều chế Flo bằng
phương pháp điện phân dung dịch nước có chứa Ion Florua, mà phải điện phân một hỗn hợp nóng chảy gồm KF
và HF.
c) Khi chất rắn tương tác với chất khí, khả năng phản ứng phụ thuộc vào cấu trúc của chất rắn được tạo ra.
Sản phẩm do phản ứng của Flo với đồng hoặc thép tạo ra bám chắc vào bề mặt chất rắn nên nó sẽ ngăn cản
phản ứng tiếp diễn.
*Nhận xét:Câu hỏi này giúp học sinh cũng cố kiến thức về phương pháp điều chế flo,học sinh sẽ hiểu và so
sánh với các halogen khác, đồng thời cũng giúp học sinh nhớ lại flo không phá hủy kim loại Cu.
Câu 3: Khi điều chế clo trong phòng thí nghiệm bằng phản ứng giữa dung dịch HCl đặc và MnO 2 đun nóng.
Khí clo thoát ra thường lẫn hơi nước và HCl. Đề xuất phương pháp làm tinh khiết Cl2 và giải thích cách làm đó.
Dẫn khí Cl2 lẫn hơi H2O và HCl qua dung dịch NaCl bão hòa rồi dẫn qua dung dịch H2SO4 đặc.
Dung dịch NaCl bão hòa để hấp thụ HCl do HCl tan tốt trong nước, hòa tan NaCl vào để giảm độ tan của Cl 2
trong nước do có cân bằng:
Cl2 + H2O
H+ + Cl- + HClO
NaCl → Na+ + Cl-.
Thêm Cl- cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch để giảm độ tan của Cl2.
*Nhận xét: Câu hỏi này dùng để cũng cố kiến thức về điều chế clo trong phòng thí nghiệm, giúp học sinh có
được kỹ năng thu khí clo và làm mất các tạp chất có trong sản phẩm, đồng thời giúp học sinh hiểu được vai trò
của các chất trng sơ đồ điều chế.
Câu 4: Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế Clo bằng phương pháp cho KMnO4 tác dụng với HCl .
a) Tại sao không thể dùng phương pháp đó để điều chế Flo ?
b) Có thể điều chế Brom và Iot bằng phương pháp đó được không?
c) Có thể thay KMnO4 bằng MnO2 Hoặc K2Cr2O7 được không?

Hướng dẫn: So sánh thế điện cực chuẩn:
a) Flo có tính oxi hóa mạnh hơn KMnO4.
b) KMnO4 có tính oxi hóa mạnh hơn Br2 và I2 nên có thể oxi hóa Br2 và I2 tạo ra BrO3- và IO3-.


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
c) Có thể thay KMnO4 bằng MnO2 hoặc K2Cr2O7 nhưng phải dùng HCl đặc và phải đun nóng dùng thế điện
cực tương đương nhau. (E0Cl2/2Cl-=1,36V; E0Cr2O72-/Cr3+ trong môi trường axit là 1,36V).
*Nhận xét:Câu hỏi này giúp học sinh cũng cố kiến thức về phương pháp điều chế clo, hiểu rõ bản chất tính
oxihóa mạnh của Flo. Ôn tập lại phần thế điện cực chuẩn, trước khi dạy phần này giáo viên nên có một chuyên
đề về E0 và cung cấp cho học sinh về các giá trị E0.
II.2. Hợp chất của các halogen
II.2.1. Hợp chất với hiđro, halogenua
Câu 1: Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy
và nhiệt độ sôi không?
Hướng dẫn: Độ dài liên kết HX, năng lượng liên kết và độ bền đối với nhiệt trong dãy từ HF đến HI có các giá
trị sau:
HF
HCl
HBr
HI
Độ dài liên kết HX (Ǻ)
1,02
1,28
1,41
1,60
Năng lượng liên kết HX (Kcal/mol)
135
103
87

71
0
Phân hủy ở 1000 C (%)
Không 0,014
0,5
33
Trong dãy đó, độ bền đối với nhiệt giảm do độ dài liên kết tăng và năng lượng liên kết giảm. Độ bền đối với
nhiệt chỉ phụ thuộc vào năng lượng liên kết của phân tử, còn nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi lại phụ thuộc
vào năng lượng tương tác giữa các phân tử.
*Nhận xét: Bài này dùng để củng cố về độ dài, độ bền liên kết, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các HX.
Và sự ảnh hưởng của các yếu tố đó đến nhiệt độ sôi.
Câu 2: a) Tính axit trong dãy từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Giải thích nguyên nhân?
b) Vai trò của HI trong các phản ứng sau đây có giống nhau không?
2FeCl 3 +2HI → 2FeCl2 + I2 +2HCl
(1)
Zn+2HI → ZnI2 + H2 # (2)
Hướng dẫn:
a) Độ điện li α của các dung dịch axit halogen hiđric HX 0,1N.
HF
HCl
HBr
HI
(%)
9
92,6
93,5
95
độ mạnh của axit tăng từ HF đến HI do độ dài liên kết tăng (xem bài số 23).
Axit Flohidric là một axit yếu .
b) Vai trò của HI trong hai phản ứng đó khác nhau: Ở (1) Khử, ở (2) oxi hóa.

*Nhận xét: Bài tập này dùng để củng cố về tính axít của các HX, giúp học sinh hiểu hơn về bản chất liên kết
ảnh hưởng đến khả năng phân li ra H+.
Câu 3:
a) Tại sao axit HF lại là axit yếu trong đó các axit HX của các halogen còn lại là axit mạnh?
b) Tại sao axit HF lại tạo ra muối axit còn các axit HX khác không có khả năng đó?
Hướng dẫn:
a) Một phần vì năng lượng liên kết HF rất lớn, một phần khác vì khi hòa tan trong nước xảy ra quá trình
Ion hóa tạo ra H3O+ và F-, sau đó Ion F- lại tương tác với phân tử HF tạo ra ion phức HF2-:
HF + H2O ⇌ H3O+ + FHF + F- ⇌ HF2Hoặc ở dạng tổng quát:
2HF + H2O ⇌ H3O+ + HF2-


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
Do một phần phân tử HF liên kết tạo ra HF 2- nên hàm lượng tương đối của Ion H 3O+ không lớn, vì vậy dung
dịch axit Flohidric có tính axit yếu (K= 7.10-4).
Các axit HX khác không có khả năng đó vì không có quá trình trên, năng lượng liên kết nhỏ hơn, bán kính của
X lớn hơn. Chúng là các axit mạnh.
b) Vì nguyên nhân trên nên trong dung dịch axit Flohidric có các Ion dạng H 2F3-, H3F4-, H4F5-…. Khi trung hòa
tạo ra các muối axit như K[HF2] (Tnc= 2390C); K[H2F3] (Tnc= 620C); K[H3F4] (Tnc=600C); K[H4F5] (Tnc= 730C).
*Nhận xét: Bài này dùng để ôn tập về tính axít yếu của HF, khả năng đặc biệt của HF so với các HX khác.
Giúp học sinh hiểu được bản chất về liên kết.
Câu 4: a) Hãy giải thích tại sao HF chỉ được phép đựng trong các bình bằng nhựa.
b) Phản ứng xảy ra có khác nhau không khi cho thủy tinh tác dụng với HF và với HCl?
c) Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các hidro halogenua thay đổi như thế nào? Giải thích nguyên nhân.
Hướng dẫn:
a) SiO2 + 4HF → 2H2O+ SiF4
b) Trong cả hai trường hợp sản phẩm tạo ra đều như nhau:
Na2O.CaO.6SiO2 + 14H2F2 → Na2SiF6 + CaSiF6 + 4SiF4 + 14 H2O.
Tuy nhiên khi thủy tinh bị dung dịch axit Flohiđric ăn mòn thì sản phẩm phản ứng sẽ chuyển vào dung dịch và
bề mặt bị ăn mòn sẽ trở nên trong suốt.

Hướng dẫn: Từ HF đến HCl: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm. Từ HCl đến HI nhiệt độ nóng chảy và
nhiệt độ sôi tăng.
Các hidro halogenua tương tác với nhau bằng lực tương tác giữa các phân tử gồm lực định hướng, lực khuếch
tán và lực cảm ứng. Nhưng năng lượng tương tác cảm ứng thường rất bé so với năng lượng tương tác định
hướng và tương tác khuếch tán, do đó ảnh hưởng của tương tác cảm ứng đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi
có thể bỏ qua.
Năng lượng tương tác định hướng giảm từ HF đến HI do độ phân cực của phân tử giảm. Năng lượng tương tác
khuếch tán tăng lên trong dãy do sự tăng bán kính nguyên tử của các halogen và sự giảm độ phân cực của liên
kết trong phân tử.
Từ HF đến HCl, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm do giữa các phân tử HF phát sinh được liên kết Hidro,
đồng thời năng lượng tổng quát của tương tác giữa các phân tử giảm do tương tác định hướng giảm.
Từ HCl đến HI năng lượng tương tác khuếch tán chiếm ưu thế so với tương tác định hướng vì vậy nhiệt độ nóng
chảy và nhiệt độ sôi tăng.
*Nhận xét: Bài tập này cung cấp cho học sinh phương pháp bảo quản HF trong phòng thí nghiệm, từ đó
giúp học sinh hiểu được bản chất của vấn đề. Đồng thời, giúp học sinh nắm được kiến thức về nhiệt độ sôi và
nhiệt độ nóng chảy cảu các HX.
Câu 5: a) Tại sao tính khử của các
hidro halogenua tăng lên từ HF đến HI?
b) Tại sao các dung dịch axit Bromhiđric và axit Iothiđric không thể để trong không khí? Hãy viết các
phương trình phản ứng khi cho Oxi tác dụng với dung dịch axit halogenhiđric.
Hướng dẫn:
a) Vì độ bền đối với nhiệt giảm, năng lượng liên kết giảm nên tính khử của các hidro halogenua tăng (ở trạng
thái khí cũng như ở trạng thái tan trong dung dịch)
b) Khi tác dụng với Oxi:
HF + O2: không có phản ứng; HF hoàn toàn không thể hiện tính khử.
HCl + O2 : trong dung dịch không xảy ra phản ứng, nhưng ở trạng thái khí thì xảy ra phản ứng thuận nghịch:
t < 6000C

4HCl (khí) + O2

2H2O + 2Cl2
t > 6000C

HCl chỉ thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh.


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
HBr và HI đều là những chất khử mạnh, dung dịch của chúng vốn là trong suốt và không màu, nhưng để lâu
trong không khí dung dịch sẽ vàng dần do tạo ra các halogen tự do:
4HBr + O2 (KK) → 2H2O + 2Br2
4HI + O2 (KK) → 2H2O + 2I2
Trường hợp HI dung dịch nhuốm màu vàng nhanh hơn so với dung dịch HBr.
* Nhận xét: Bài tập này ôn tập về nguyên nhân gây ra tính khử tăng dần từ HF đến HI và độ bền của các HX
trong không khí, mức độ tính khử của các HX.
Câu
6:
a)
Tại
sao
hidrohalogenua
lại
tan
rất
mạnh
trong
nước?
b) Khi cho hidro clorua tan trong nước có hiện tượng gì? Tại sao dung dịch lại có tính axit? Hidro clorua lỏng
có phải là axit không?
Hướng dẫn:
a) Vì các hidro halogenua đều là những hợp chất có cực nên tan rất mạnh trong dung môi có cực.

b) Khi tan trong nước, dung dịch có tính axit vì tạo ra với nước ion hidroxoni H3O+.
Ở trạng thái lỏng chúng không phải là axit.
*Nhận xét: Bài tập này giúp học sinh hiểu khả năng tan trong nước của các HX, và nguyên nhân gây ra tính
axit của các HX.
Câu 7: a) Trong phòng thí nghiệm, hidro clorua được điều chế bằng cách nào?
b)
Nếu
dùng
dung
dịch
H2SO4 loãng
và
NaCl
loãng
có
tạo
ra
HCl
?
c) Phương pháp trên có thể dùng để điều chế HBr và HI được không?
Hướng dẫn:
a) Điều chế hidro clorua bằng cách cho NaCl tác dụng với H2SO4 đặc, đun nóng:
NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl↑
NaCl + NaHSO4 → Na2SO4 + HCl↑
Phản ứng thứ nhất xảy ra ở mức độ đáng kể ngay ở nhiệt độ thường và khi đun nóng đến 250 0C thì thực tế xảy
ra hoàn toàn. Phản ứng thứ hai xảy ra ở nhiệt độ cao hơn khoảng 400-5000C.
b) HF, HCl là những khí dễ tan trong nước do đó phải dùng muối khan và axit H2SO4 đặc để tránh sự hòa tan
của các khí.
Khi dùng H2SO4 loãng và NaCl loãng phản ứng sẽ không tạo ra hidroclorua vì phần lớn cân bằng sẽ chuyển
dịch về phía tạo ra H 2SO4 ít phân li hơn HCl. Nhưng nếu dùng dung dịch NaCl đậm đặc và H 2SO4đặc thì khi

đun nóng, cân bằng có thể chuyển dịch sang phải vì HCl dễ bay hơi hơn.
c) Phương pháp trên có thể dùng để điều chế HF nhưng không thể vận dụng cho HBr và HI vì chúng đều là chất
khử mạnh.
*Nhận xét: Qua bài tập này học sinh sẽ hiểu được cách điều chế HCl, và so sánh khả năng thể hiện tính khử
của HCl với HI, HBr. Từ đó hiểu được bản chất của phương pháp sunfat.
Câu 8 (Trích Đề chọn HSGQG - 2003- Bảng B)
a). Nhôm clorua khi hoà tan vào một số dung môi hoặc khi bay hơi ở nhiệt độ không quá cao thì tồn tại
ở dạng đime (Al2Cl6). Ở nhiệt độ cao (700OC) đime bị phân li thành monome (AlCl 3). Viết công thức cấu tạo
Lewis của phân tử đime và monome; Cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử nhôm, kiểu liên kết trong mỗi phân
tử ; Mô tả cấu trúc hình học của các phân tử đó.
b). Phân tử HF và phân tử H2O có momen lưỡng cực, phân tử khối gần bằng nhau (HF 1,91 Debye, H 2O
2

1,84 Debye, MHF 20, MH O = 18); nhưng nhiệt độ nóng chảy của hiđroflorua là −83OC thấp hơn nhiều so với
nhiệt độ nóng chảy của nước đá là 0OC, hãy giải thích vì sao?
Hướng dẫn:


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
a) Viết công thức cấu tạo Lewis của phân tử đime và monome.
Nhôm có 2 số phối trí đặc trưng là 4 và 6. Phù hợp với quy tắc bát tử, cấu tạo Lewis của phân tử đime và
monome:
Cl
Cl
Cl
..
Monome
:. Cl
;
Đime

Al
..
. − Al − Cl :
. .Al
. .:
: . .:

..

..

.. ..

..

∗ Kiểu lai hoá của nguyên tử nhôm : Trong AlCl3 là sp vì Al có 3 cặp electron hoá trị
: Cl :
: Cl
Cl
Cl
:..
*Trong Al2Cl6 là sp3 vì Al có 4 cặp electron hoá trị.
..
∗ Liên kết trong mỗi phân tử:
..
..
..
AlCl3 có 3 liên kết cộng hoá trị có cực giữa nguyên tử Al với 3 nguyên tử Cl.
Al2Cl6: Mỗi nguyên tử Al tạo 3 liên kết cộng hoá trị với 3 nguyên tử Cl và 1 liên kết cho nhận với 1 nguyên tử
Cl (Al: nguyên tử nhận; Cl nguyên tử cho).

Trong 6 nguyên tử Cl có 2 nguyên tử Cl có 2 liên kết, 1 liên kết cộng hoá trị thông thường và 1liên kết cho
nhận.
∗ Nhiệt độ nóng chảy của các chất rắn với các mạng lưới phân tử (nút lưới là các phân tử) phụ thuộc vào các
yếu tố:
- Khối lượng phân tử càng lớn thì nhiệt độ nóng chảy càng cao.
- Lực hút giữa các phân tử càng mạnh thì nhiệt độ nóng chảy càng cao. Lực hút giữa các phân tử gồm:
lực liên kết hiđro, lực liên kết van der Waals (lực định hướng,lực khuếch tán).
∗ Nhận xét: HF và H2O có momen lưỡng cực xấp xỉ nhau, phân tử khối gần bằng nhau và đều có liên kết hiđro
khá bền, đáng lẽ hai chất rắn đó phải có nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ nhau, HF có nhiệt độ nóng chảy phải cao hơn
của nước (vì HF momen lưỡng cực lớn hơn, phân tử khối lớn hơn, liên kết hiđro bền hơn).
Tuy nhiên, thực tế cho thấy Tnc(H2O) = OOC > Tnc(H2O) = −83OC.
∗ Giải thích:
Mỗi phân tử H−F chỉ tạo được 2 liên kết hiđro với 2 phân tử HF khác ở hai bên H−F×××H−F×××H−F.
Trong HF rắn các phân tử H−F liên kết với nhau nhờ liên kết hiđro tạo thành chuỗi một chiều, giữa các chuỗi đó
liên kết với nhau bằng lực van der Waals yếu. Vì vậy, Khi đun nóng đến nhiệt độ không cao lắm thì lực van der
Waals giữa các chuỗi đã bị phá vỡ, đồng thời một phần liên kết hiđro cũng bị phá vỡ nên xảy ra hiện tượng
nóng chảy.
Mỗi phân tử H−O−H có thể tạo được 4 liên kết hiđro với 4 phân tử H 2O khác nằm ở 4 đỉnh của tứ diện.
Trong nước đá mỗi phân tử H2O liên kết với 4 phân tử H2O khác tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều. Muốn
làm nóng chảy nước đá cần phải phá vỡ mạng lưới không gian 3 chiều với số lượng liên kết hiđro nhiều hơn so
với ở HF rắn do đó đòi hởi nhiệt độ cao hơn.
Br 2+ H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O
8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S + 4H2O
*Nhận xét:Bài tập đề cập đến phần kiến thức về liên kết tương đối bản chất và có tính chiều sâu, khi dùng bài
này dạy giáo viên cần nhắc lại cho học sinh về các trạng thái lai hóa, cách phân bố electron vào obitan nguyên
tử, khả năng tạo liên kết cho nhận...Và lấy ví dụ một số trường hợp tương tự.
2

II.2.1. Hợp chất có chứa oxi của các halogen
Câu 1:

a) Nước Clo là gì? Nước Javen là gì? Clorua vôi là gì? Các chất đó được dùng làm gì?
b) Khi cho CO2 qua dung dịch nước Javen hoặc dung dịch Ca(OCl)2 có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích.
Hướng dẫn:
a) Nước Clo là dung dịch Clo hòa tan trong nước mà thành phần chủ yếu là axit Clohidric HCl và axit
hipoclorơ HClO; nước javen là dung dịch trong nước của Natri Clorua và Natri hipoclorit; clorua vôi là chất bột
màu trắng mà thành phần chủ yếu là Canxi clorua hipoclorit CaOCl2.


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
b) Khi cho khí CO2 qua dung dịch nước javen hoặc dung dịch Canxi hipoclorit có các phản ứng sau đây:
CO2 + H2O + NaClO → NaHCO3 + HClO
CO2 + H2O + Ca(OCl)2 → CaCO3 + 2HclO
*Nhận xét:Bài tập này là phần kiến thức giáo khoa cơ bản, giáo viên nêu ra để học sinh biết về ứng dụng
của nước Javen, Clorua vôi và cách bảo quản nước Javen trong đời sống.
Câu 2: a) Tại sao nước Clo, nước Javen, Clorua vôi có tác dụng tẩy màu?
b) Từ các chất ban đầu: CaCO 3 , NaCl , bằng những phản ứng nào điều chế được Clorua vôi? Viết các
phương trình phản ứng.
c) Hai chất CaOCl2 và (CaOCl)2 điều chế bằng cách nào? Có thể từ những nguyên liệu tự nhiên nào? Chúng
giống và khác nhau ở chỗ nào? Gọi tên các chất đó?
Hướng dẫn
a) Do tác dụng của CO2 trong không khí , tạo thành HClO. Axit hipoclorơ dễ dàng bị phân hủy tạo ra HCl
và oxi do đó có khả năng tẩy màu.
b) Từ Canxi cacbonat điều chế Canxi hidroxit, từ Natri clorua điều chế ra Clo, sau đó điều chế Clorua vôi.
c) Cho khí Clo qua vôi tôi bột ướt hoặc qua huyền phù đặc Ca(OH)2 ở 300C thu được Canxiclorua hipoclorit.
O

Cl

Ca
Cl

Cho khí clo qua dung dịch nước vôi trong ở nhiệt độ thường tạo ra canxi hipoclorit và canxiclorua
O

Cl

O

Cl

Ca

*Nhận xét: Bài tập này là phần kiến thức giáo khoa cơ bản, giáo viên nêu ra để học sinh biết về ứng dụng
của nước Javen, Clorua vôi. Ôn tập lại phần điều chế Javel, clorua vôi, hiểu được bản chất liên kết giữa các
gốc axit với cation trong muối.
Câu 3: a, Cho nhận xét về sự biến thiên tính axit trong dãy HClO – HBrO – HIO.
b, Cho một ít axit Clohidric vào nước javen loãng có hiện tượng gì xảy ra? Thay HCl bằng H 2SO4 loãng hay
HBr có khác không?
Hướng dẫn:
a) HClO ⇌ H+ + ClOK= 3,7.10-8
HBrO ⇌ H+ + BrOK= 2.10-9
+
HIO ⇌ H + IO
K= 2.10-11
HIO ⇌ I+ + OHK= 3.10-10
tính axit giảm, tính bazơ tăng.
b) Khi thêm HCl vào nước Javen tạo ra môi trường axit. Trong môi trường đó, ion ClO - oxi hóa ion Cl- tạo
ra khí Clo.
HClO + H+ + Cl- → Cl2 ↑ + H2O
So sánh thế điện cực giải thích được vấn đề trên:

HClO + H+ + 2e ⇌ Cl- + H2O
E0=+1,5V
Cl2 + 2e ⇌ 2Cl
E0 = +1,36V
Khi axit hóa nước javen bằng H2SO4 loãng, trong dung dịch sẽ tồn tại cân bằng:
Cl2 + H2O ⇌ HClO + H+ + Clvì nồng độ H+ tăng nên cân bằng chuyển sang trái tạo ra khí Clo.
HClO trong nước javen đã được oxi hóa bằng HBr sẽ oxi hóa ion Br- thành bromat BrO3-.


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
*Nhận xét: Đối với bài tập này, giáo viên dùng để củng cố lại về độ bền phân tử của các axít HXO, tính
oxihóa mạnh của các HXO.
Câu 4: a) Nêu nhận xét về tính bền, tính axit, tính oxi hóa của các axit hipohalogenơ.
b) So sánh tính axit, tính bền, tính oxi hóa của các axit halogenic. Lấy ví dụ minh họa.
Hướng dẫn:
Theo dãy HFO, HClO, HBrO, HIO, tính bền giảm, tính axit giảm, tính oxi hóa giảm.
HFO: có khả năng tách ra ở trạng thái tự do, ở nhiệt độ thấp là chất rắn màu trắng, nhiệt độ nóng chảy là 1170C. Ba axit còn lại đều ít bền chỉ tồn tại trong dung dịch loãng không tách ra được ở trạng thái tự do.
Hằng số điện li axit của HClO là 3,4.10-8; của HBrO là 2.10-9 và HIO là 2,0.10-11.
thế tiêu chuẩn ứng với quá trình:
2HXO + 2H+ + 2e → X2 + 2H2O
giảm (với Clo, E0 = 1,63V; với Brom, E0=1,59V; với Iot E0=1,45V)
b) Theo dãy HClO3 - HBrO3 - HIO3 tính bền tăng, tính axit giảm, tính oxi hóa giảm.
axit Cloric HClO3 và axit Bromic HBrO3 chỉ tồn tại trong dung dịch, nồng độ trên 50% bị phân hủy.
3HClO3 → HClO4 + 2ClO2 + H2O
4HBrO3 → O2 + 4BrO2 + 2H2O
*Nhận xét: Đối với bài tập này, giáo viên dùng để củng cố lại về độ bền phân tử của các axít HXO, tính
oxihóa mạnh của các HXO.
Câu 5: So sánh tính bền, tính axit, tính oxi hóa của các oxi axit HClO , HClO 2 , HClO3 , HClO4 . Giải thích về
sự biến thiên các tính chất.
Hướng dẫn: Theo dãy HClO, HClO2, HClO3, HClO4:

a) Tính bền tăng: HClO và HClO2 chỉ tồn tại trong dung dịch loãng; HClO 3 tồn tại trong dung dịch dưới 50%;
HClO4 tách ra dưới dạng tinh khiết. Độ bền tăng do độ dài của liên kết Cl - O giảm:
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
d(Cl-O) Ǻ
1,7
1,64
1,57
1,45
b) Tính oxi hóa giảm do độ bền tăng trong dãy ClO , ClO2-, ClO3-, ClO4- nên tính oxi hóa của axit và của muối
giảm.
c) Tính axit tăng: HClO là axit yếu (K=2,4.10-3); HClO2 là axit trung bình
(K=1,1.10-2); HClO3 là axit mạnh; HClO4 là axit mạnh nhất trong tất cả các axit. Độ mạnh của các axit phụ
thuộc và khả năng tách proton H+ khỏi phân tử, nghĩa là phụ thuộc vào độ bền của liên kết O - H. Khi số nguyên
tử Oxi (không nằm trong nhóm hidroxyl) tăng thì độ bền trong nhóm OH giảm, do đó khả năng tách proton H +
tăng.
*Nhận xét:Đối với bài tập này, giáo viên dùng để củng cố lại về độ bền phân tử của các axít HClOx , tính
oxihóa mạnh của các HClOx.
Câu 6: Hãy cho biết sự biến thiên tính axit của dãy HXO4 (X là halogen). Giải thích?
Hướng dẫn:
Tính axit của dãy HXO4 giảm dần khi X: Cl → I
Giải thích:
Cấu tạo của HXO4.
O
O
H – O – X → O hoặc H – O – X = O

CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
O
O
Vì Cl → I độ âm điện giảm, bán kính tăng làm cho độ phân cực của liên kết – O – H giảm.
Câu 7: a) Có thể điều chế axit peIotic từ muối BaH3IO6 được không ?
b) Tại sao H5IO6dễ dàng tạo ra muối axit ?
c) Tại sao trong tất cả các halogen thì chỉ có Iot là tạo ra axit đa chức?
Hướng dẫn: a) Khi thêm một lượng tương ứng H2SO4 có thể kết tủa hết Ba2+ có trong dung dịch nước của
BaH3IO6. Axit Peiođic còn lại trong dung dịch.
BaH3IO6 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H5IO6
b) Axit ParapeIotic H5IO6 là axit yếu so với axit HClO4. Các hằ số điện li các nấc liên tiếp đều rất bé (K1=3.10-2;
K3=3.10-13) do đó Ion IO65- có rất ít trong dung dịch.Chính điều đó giải thích nguyên nhân hình thành các muối
axit.
c) Phụ thuộc vào số phối trí của nguyên tử trung tâm. Số nguyên tử oxi liên kết với nguyên tử trung tâm của
phân tử axit bằng số phối trí của nguyên tử đó. Số phối trí càng lớn nếu bán kính của nguyên tử trung tâm càng
lớn. Số phối trí cực đại trong axit chứa Iot là bằng 6.
Nhận xét: Bài tập này tương đối bản chất, giáo viên dùng để ôn tập lại phần liên kết. Cung cấp thêm cho học
sinh một số loại hợp chất ít gặp hơn của Clo.
II.2.1. Hợp chất giữa các halogen
Câu 1: a) Tại sao số nguyên tử Flo liên kết với các halogen khác tăng dần từ Clo đến Iot?
b) Tại sao Iot không tạo ra hợp chất với Clo tương tự hợp chất IF7?
c) Tại sao chỉ số n trong hợp chất XYn (hợp chất giữa các halogen) là những số lẻ.
Hướng dẫn:
a) Do năng lượng kích thích nguyên tử cần thiết để hình thành các electron không cặp đôi giảm dần từ Clo
đến Iot; đồng thời theo chiều từ Clo đến Iot bán kính nguyên tử tăng nên số nguyên tử Flo có thể phân bố được
nhiều hơn xung quang nguyên tử có kích thước lớn hơn.
c) Vì mức oxi hóa đặc trưng của các halogen là số lẻ. Chỉ số n chính là số electron độc thân được tạo ra khi
hình thành liên kết.
* Nhận xét: Phần câu hỏi này ôn tập lại về cấu tạo nguyên tử và bản chất liên cộng hóa trị được hình thành
giữa các halogen.

Câu 2: Xét các phân tử BF3, NF3 và IF3. Trả lời các câu hỏi sau :
a) Viết công thức chấm electron Lewis của các chất trên
b) Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử hãy cho biết tr ạng th ái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng
hình học của mỗi phân tử .
c) Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực. Giải thích kết quả đã chọn
Hướng dẫn:
N
F
F
F
I
F
S
F
F
F
F
F

Lai hóa sp2
Lai hóa sp3
Tam giác phẳng
Tháp đáy tam giác
Không cực vì momen lưỡng cực Có cực vì lưỡng cực liên kết
liên kết bị triệt tiêu
không triệt tiêu

Lai hóa sp3d
Hình chữ T
Có cực vì lưỡng cực liên kết

không triệt tiêu

*Nhận xét :Bài tập này giáo viên dùng để ôn tập về lai hóa, công thức eletron, bản chất của liên kết, sự hình
thành các phân tử.
Câu 3: Hãy trình bày vài nhận xét về các hợp chất giữa các halogen. Tính chất cơ bản của chúng?


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
Hướng dẫn: Trong những điều kiện khác nhau, các halogen tương tác với nhau tạo ra các hợp chất giữa các
halogen XYn , trong đó n là số phối trí (là những số lẻ 1,3,5,7), I là các halogen nhẹ có độ điện âm lớn hơn.
Người ta đã biết được những hợp chất sau:
XY
XY3
XY5
XY7
ClF
ClF3
(ClF5)
BrF
BrF3
BrF5
(IF)
IF3
IF5
IF7
ICl
ICl3
IBr
Do có một số chẵn nguyên tử halogen, với các electron hoá trị đã ghép đôi hoặc ở dạng cặp electron tự do nên
hợp chất giữa các halogen đều có tính nghịch từ.

Tính chất lí hóa của chúng đều là tính chất trung gian giữa hai halogen có trong thành phần của chúng, mặc dù
các hợp chất đó đều phân cực.
Tất cả các hợp chất giữa các halogen đều là chất oxi hóa manh, đều bị thủy phân, trong dung dịch kiềm tạo ra
các halogenua của halogen có kích thước nhỏ hơn và Anion chứa oxi của halogen có kích thước lớn hơn. Ví dụ:
IF5 + 6KOH → 5KF + KIO3 + 3H2O
XYn là những chất hoạt động mạnh hơn so với các halogen tạo ra chúng, vì rằng năng lượng liên kết X-Y bé
hơn năng lượng liên kết X-X và Y-Y.
ở tướng hơi, chúng là hợp chất cộng hóa trị, nhưng ở tướng lỏng chúng tự Ion hóa, ví dụ: 2ICl ⇌ I+ + ICl22ICl3 ⇌ ICl2+ + ICl42BrF3 → 4BrF2- + BrF42IF3 → IF4+ + IF6Do đó, chúng có độ dẫn điện riêng khá cao và là những dung môi ion hóa tốt đối với nhiều chất.
*Nhận xét :Đối với bài tập này, ôn tập cho học sinh về bản chất liên kết, khả năng hình thành các phân tử, giúp
học sinh hiểu được sự khác biệt cơ bản giữa Flo so với các halogen còn lại.
III.3. Tổng hợp
II.2.1. Viết phương trình phản ứng:
Câu 1( Trích đề thi olympic khối 10- 2012)
Viết các phản ứng hóa học trong các trường hợp sau:
1) Ozon oxi hóa I- trong môi trường trung tính.
2) Sục khí CO2 qua nước Javen.
3) Cho nước clo vào dung dịch KI.
4) H2O2 khử MnO4- trong môi trường axit.
5) Sục khí flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh.
Hướng dẫn:
1) O3 + 2I- + H2O → O2 + I2 + 2OH2) CO2 + NaClO + H2O → NaHCO3 + HclO
3) Cl2 + KI → 2KCl + I2
4) 5H2O2 + 2MnO-4 + 6H+ → 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O
5) 2F2 + 2NaOH → 2NaF + H2O + OF2↑
*Nhận xét: Bài tập này dùng ôn tập lại tính chất của các chất, bản chất phương trình phản ứng oxihóa khử.
Câu 2:
1. Viết các phương trình hóa học xảy ra khi sục khí clo vào các chất sau:
a) Dung dịch NaOH (nhiệt độ thường và đun nóng)
b) Dung dịch Na2CO3 (nhiệt độ thường và đun nóng)
c) Huyền phù HgO

CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
d) Huyền phù HgO trong CCl4
e) Dung dịch NaCN
2. Halogenua axit là hợp chất khi phản ứng cho một axit và một axit halogen hidric. A là một halogenua axit
hỗn hợp, công thức SOxClXy (x, y là các số nguyên dương). A tan trong dung dịch Ba(OH)2 xuất hiện kết tủa
trắng. Khi cho cùng một lượng A như trên phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 thì kết tủa thu được có khối
lượng gấp 1,419 lần khối lượng kết tủa với Ba(OH)2.
a) Xác định công thức phân tử của A, biểu diễn cấu trúc A.
b) Nêu phương pháp điều chế A.
Hướng dẫn:
1. (a) NaOH
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
3Cl2 + 6NaOH 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
(b) Na2CO3
2Cl2 + Na2CO3 + H2O → 2NaCl + CO2 + 2HClO
Cl2 + 3Na2CO3 5NaCl + NaClO + 3CO2
(c) Huyền phù HgO: Cl2 + H2O + HgOhp → HgCl2 + HclO
(d) Huyền phù HgO/CCl4
Pư tổng: 2Cl2 + HgO HgCl2 + Cl2O
(e) NaCN: Cl2 + NaCN → NaCl + Cl-CN
2. (a) SOxClXy tác dụng Ag+ tạo AgCl và yAgX
SOxClXy tác dụng Ba2+ tạo BaSO4 S có số OXH +6
2x + 1 + y = 6 2x + y = 5
(1)
Mặt khác, khi lấy 1 mol A: 233.1,419 = 143,5 + (108 + X)y
187,127 = (108 + X)y
(2)
chọn: y = 1; X = 79,127 (Br) x = 2.

CTPT: SO2BrCl
CTCT:
(b) P + 5/2Br2 → PBr5
P + 5/2Cl2 → PCl5
H2SO4 + PBr5 → HOSO2Br + HBr + POBr3
HOSO2Br + PCl5 → SO2ClBr + HCl + POCl3
*Nhận xét: Bài tập này dùng ôn tập lại tính chất của các chất, bản chất phương trình phản ứng oxihóa khử.
Đồng thời cung cấp cho học sinh một số phản ứng đặc biệt.
Câu 3: (Trích Đề thi chọn HSG QG- 2001- Bảng A))
1) Phương pháp sunfat có thể điều chế được chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu có chất không điều chế
được bằng phương pháp này, hãy giải thích tại sao?
Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ.
2) Trong dãy oxiaxit của clo, axit hipoclorơ là quan trọng nhất. axit hipoclorơ có các tính chất: a) Tính axit
rất yếu, yếu hơn axit cacbonic; b) Có tính oxi hoá mãnh liệt; c) Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi
đun nóng. Hãy viết các phương trình phản ứng để minh hoạ các tính chất đó.
3) Tìm cách loại sạch tạp chất khí có trong khí khác và viết các phương trình phản ứng xảy ra: a) CO có
trong CO2 ; b) H2S có trong HCl ; c) HCl có trong H2S ;
d) HCl có trong SO2 ; e) SO3 có trong SO2 .
Hướng dẫn:
1) Phương pháp sunfat là cho muối halogenua kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế
hiđrohalogenua dựa vào tính dễ bay hơi của hiđrohalogenua.
Phương pháp này chỉ áp dụng để điều chế HF , HCl, không điều chế được HBr và HI vì axit H 2SO4 là chất oxi
hoá mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh, do đó áp dụng phương pháp sunfat sẽ không
thu được HBr và HI mà thu được Br2, I2.
Các phương trình phản ứng:


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
CaF2
+

H2SO4 đ, nóng
→
2 HF
+
CaSO4
NaCl

+

H2SO4 đ, nóng

→

HCl

+

NaHSO4

2 NaCl

+

H2SO4 đ, nóng

→

2 HCl

+

NaBr

+

H2SO4 đ, nóng

→

NaHSO4

+

Na2SO4
HBr

H2SO4 đ, nóng

→

SO2

2 H2O

H2SO4 đ, nóng

→

H2SO4 đ, nóng

→

2 HBr
NaI

+
+

6 HI

+

2)Axit hipoclorơ :
- Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic
NaClO
+
CO2 +
H2O
→

+

+

Br2

NaHSO4

+

H2S

4 H2O +

4 I2

+

NaHCO3

HI

+

HClO

Tính oxi hoá mãnh liệt, đưa chất phản ứng có số oxi hoá cao nhất
4 HClO
+ PbS-2
→
4 HCl
+
-

Dễ bị phân tích :
as
→
HClO

PbSO4

0

HCl

+

O ;

3 HClO

t
→

2 HCl

+ HClO3

a) CO
+
CuO →
CO2
+
Cu
b) H2S
+
CuCl2 →
CuS ↓ +
2 HCl
c) HCl

+
NaHS
→
NaCl
+
H2S
d) HCl +
NaHSO3
→
NaCl
+
SO2 +
H2O
e) SO3
+
H2SO4
→
H2S2O7 (oleum)
*Nhận xét : Đối với bài tập này, giáo viên dùng để nhắc lại tính chất hóa học của các chất, phương pháp điều
chế các HX, tính oxihóa mạnh của Axit hipoclorơ, phương pháp loại bỏ các tạp chất trong quá trình điều chế.
Câu 4: ( Trích đề thi HSG sở Hà Tĩnh 2013)
Phát hiện và sửa lỗi trong các phương trình sau ( nếu có)
a. FeCl2 + H2SO4( đặc, dư)
b. HF + NaOH
c. Cl2 + KI (dư)

→

→

d.Cl2 (dư) + FeI2
Hướng dẫn:

→

FeSO4 + FeCl3 + SO2 + H2O

NaF + H2O

KCl + I2

→

FeCl2 + I2
→

a. 2FeCl2 + 4H2SO4(đ,dư)
Fe2(SO4)3 + 4 HCl + SO2 + 2H20
b. HF là một axit yếu, có năng lượng phân ly lớn, có liên kết hidro do vậy
HF + F-

→

HF2-

Phương trình : 2HF + NaOH
c. Cl2 + 3KI (dư)
d.

2FeI2 + 3Cl2

→

→

→

NaHF2 + H2O

2KCl + KI3

2FeCl3 + 2I2
→
5Cl2 + I2 + 6H2O
2HIO3 + 10HCl
*Nhận xét: Bài tập này dùng ôn tập lại tính chất của các chất, bản chất phương trình phản ứng oxihóa khử,
giúp học sinh tự chủ ôn tập và phát hiện lỗi sai của phương trình phản ứng.
Câu 5


1
2
3
4

CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
1. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong những trường hợp sau:
a) Ozon oxi hóa I- trong môi trường trung tính
b) Sục khí CO2 qua nước Javel
c) Cho nước Clo qua dung dịch KI

d) Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh
e) Sục Clo đến dư vào dung dịch FeI2
2. Trong phòng thí nghiệm, ClO 2 được điều chế nhanh chóng bằng cách cho hỗn hợp KClO 3, H2C2O4 tác
dụng với H2SO4 loãng, còn trong công nghiệp ClO2 được điều chế bằng cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có
mặt H2SO4 4M. Hãy lập các phương trình hoá học giải thích sự tạo thành các chất trên. Viết các phản ứng khi
cho mỗi chất Cl2 và ClO2 tác dụng với H2O, với dung dịch NaOH.
3. Phim đen trắng chứa lớp phủ bạc bromua trên nền là xenlulozơ axetat. Bạc bromua bị phân hủy khi chiếu
sáng. Trong quá trình này thì lượng AgBr không được chiếu sáng sẽ bị rửa bằng cách cho tạo phức bởi dung
dịch natri thiosunfat. Ta có thể thu hồi bạc từ dung dịch nước thải bằng cách thêm ion xianua vào, tiếp theo là
kẽm. Viết các phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn:
→
O3 + 2I- + H2O
O2 + I2 + 2OH→
CO2 + NaClO + H2O
NaHCO3 + HClO
→
Cl2 + 2KI
2KCl + I2
→
Nếu KI còn dư: KI + I2
KI3
→
Nếu Clo dư : 5Cl2 + 6H2O + I2
2HIO3 + 10HCl
→
2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh)
2NaF + H2O + OF2
2FeI2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2I2
→

5Cl2 + I2 + 6H2O
2HIO3 +10HCl
→
2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4
2ClO2 + 2KHSO4 + 2CO2 + 2H2O
→
2NaClO3 + SO2 + H2SO4
2ClO2 + 2NaHSO4
→
6ClO2 + 3H2O
HCl + 5HClO3
→
Cl2 + H2O
HCl + HClO
→
2ClO2 + 2NaOH
NaClO2 + NaClO3 + H2O
→
NaCl + NaClO + H2O
Cl2 + 2NaOH
Phản ứng:
AgBr(r) + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr
*Nhận xét: Bài tập này dùng ôn tập lại tính chất của các chất, bản chất phương trình phản ứng oxihóa khử.
Đồng thời liên hệ thực tiễn phần làm phim ảnh.
Câu 6: Viết phương trình phản ứng xảy ra trong những trường hợp sau:
Sục khí CO2 qua nước Javel
Cho nước Clo qua dung dịch KI
Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh
Sục Clo đến dư vào dung dịch FeI2
Hướng dẫn:

1
2
3
4

CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
→
CO2 + NaClO + H2O
NaHCO3 + HClO
→
→
Cl2 + 2KI
2KCl + I2 ; Nếu KI còn dư: KI + I2
KI3
Nếu Clo dư : 5Cl2 + 6H2O + I2 → 2HIO3 + 10HCl
→
2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh)
2NaF + H2O + OF2
→
→
2FeI2 + 3Cl2
2FeCl3 + 2I2 ; 5Cl2 + I2 + 6H2O
2HIO3 +10HCl
*Nhận xét: Bài tập này giúp học sinh trình bày được phản ứng dựa vào hiện tượng, ôn tập lại cho học sinh tính
chất của các chất, bản chất của phương trình phản ứng oxihóa khử.
Câu 7: 1) Sẽ thu được sản phẩm nào khi cho KClO3 tác dụng với:
a) HCl
b) H2SO4 đặc

c) H2SO4 loãng
d) Kali pesulfat
e) Axit oxalic
f) Hỗn hợp gồm axit oxalic và H2SO4 loãng.
2) Để nhận biết ion sunfit trong 1 dung dịch người ta cho vào ống nghiệm một đến hai giọt dung dịch iot, 3 đến
4 giọt dung dịch cần nhận biết. Sau đó cho thêm 2 đến 3 giọt dung dịch HCl và vài giọt dung dịch bari clorua
thấy xuất hiện kết tủa thì chứng tỏ dung dịch ban đầu có ion sunfit. Viết phương trình phản ứng và cho biết tại
sao trong thí nghiệm trên không tiến hành trong môi trường bazơ?
Hướng dẫn
1) KClO3 + 6 HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O
3KClO3 + 3H2SO4 → 3KHSO4 + HClO4 + 2ClO2 + H2O
2KClO3 + H2SO4 → K2SO4 + 2HClO3
2KClO3 + K2S2O3 → 2K2SO4 + O2 + 2ClO2
2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2 + 2ClO2 + H2O
2KClO3 + H2SO4 + H2C2O4 → K2SO4 + 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O
2) SO32- + I2 + H2O → SO42- + 2H+ + 2ISO42- + Ba2+ → BaSO4
Không thực hiện trong môi trường kiềm vì xảy ra phản ứng tự oxi hóa khử
3I2 + 6OH- → 5I- + IO3- +3H2O
*Nhận xét: Bài tập này giúp học sinh trình bày được phản ứng dựa vào hiện tượng, ôn tập lại cho học sinh tính
chất của các chất, bản chất của phương trình phản ứng oxihóa khử.
II.2.2. Nhận biết. Tách, tinh chế.
Câu 1: Có 5 lọ chưa riêng lẻ từng dung dịch của các chất H 2SO4, HCl, NaCl, NaBr, NaClO. Nêu phương pháp
hoa học để phân biệt các dung dịch nói trên.
Hướng dẫn:
Thực hiện trên từng lượng nhỏ mẫu chất dùng làm mẫu thử
- Đầu tiên dùng BaCO3 nhận ra hai axit:
BaCO3 + H2SO4 → BaSO4 + H2O + CO2
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O +CO2
Các chất còn lại không phản ứng được với muối rắn.
- Dùng dung dịch KI nhận ra được NaClO vì NaClO là muối có tính oxy hóa mạnh).

NaClO + H2O + 2KI → I2 + NaCl + 2KOH
I2 sinh ra làm xanh giấy tẩm hồ tinh bột
- Sau đó dùng dung dịch AgNO3 sẽ phân biệt được các muối Cl- và Br-:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
NaBr + AgNO3 → AgBr + NaNO3


CHUYÊN ĐỀ THÁNG 3 : HỆ THỐNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT NHÓM HALOGEN
*Nhận xét: Câu hỏi này giáo viên vận dụng trong quá trình ôn tập tổng hợp kiến thức về halogen, kỹ năng nhận
biết rất quan trọng. Do đó giáo viên có thể vận dụng kết hợp nhiều phần lý thuyết khác.
Câu 2: Nhận biết các khí sau bằng phương pháp hóa học: Cl2, O2, HCl và SO2
Hướng dẫn:
Cho quỳ tím ẩm vào 4 mẫu khí
- Khí nào không có hiện tượng gì là O2;
- Khí làm quỳ tím ẩm bạc màu là Cl2;
- Khí làm quỳ tím hóa đỏ là HCl và SO 2. Dẫn hai khí này lần lượt đi qua dung dịch Br 2 có màu vàng nâu nhạt,
dung dịch brom bị mất màu là khí SO2 còn lại là HCl.
*Nhận xét: Khi nhận biết bài về chất khí, giáo viên cần cho học sinh phân biệt được phương pháp nhận biết
chất khí và chất rắn, từ đó rèn luyện thao tác cho học sinh.
Có thể nhắc cho học sinh về phương pháp làm khô khí.
Câu 3: (Trích đề thi HSG Sở GDĐT Hải Dương 2014)
Trình bày phương pháp hóa học và viết phương trình nếu có khi tách các chất trong trường hợp sau:
a) Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl
b) Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4, Na2SO4

Hướng dẫn
a. Tinh chế khí Cl2 có lẫn khí HCl:
Sục hỗn hợp khí vào dung dịch NaCl bão hòa (để hấp thụ HCl), dẫn khí thoát ra qua dung dịch H2SO4 đặc sẽ
thu được Cl2 khô.
b. Tinh chế NaCl có lẫn Na2HPO4 và Na2SO4 Cho hỗn hợp vào dung dịch

BaCl2 dư
Na2HPO4 + BaCl2 → 2 NaCl + BaHPO4 ↓
Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 ↓
lọc bỏ kết tủa, dung dịch thu được cho vào bình chứa Na2CO3 dư BaCl2 + Na2CO3 → 2 NaCl +
BaCO3 ↓
lọc bỏ kết tủa, thêm lượng dư dung dịch HCl vào dung dịch thu được, sau đó cô cạn rồi nung nóng nhẹ thu được
NaCl khan.
*Nhận xét: Phần kỹ năng tách tinh chế rất cần nhiều kiến thức tổng hợp, vì thế giáo viên vận dụng bài tập này
để ôn tập tổng hợp lý thuyết và hướng dẫn kỹ năng tiến hành một số thao tác cho học sinh.