Bài giảng Tiết 46: luyện tập nhóm halogen

Tiết 46: LUYỆN TẬP NHÓM HALOGEN (CB) I. Mục tiêu bài học: 1/ Kiến thức: a/ Học sinh biết: - Đặc điểm cấu tạo lớp electron ngoài cùng của nguyên tử các halogen. - Cấu tạo phân tử của đơn chất halogen. b/ Học sinh hiểu: - Sự biến thiên tính chất của các đơn chất và hợp chất halogen khi đi từ flo đến iot. - Nguyên tắc chung của phương pháp điều chế halogen. c/ Học sinh vận dụng: - Giải các bài tập liên quan đến tính chất hóa học, điều chế các halogen. - Giải các bài tập về hợp chất của halogen. 2/ Kỹ năng: - Viết phản ứng hóa học và giải bài toán liên quan đến đơn chất và hợp chất halogen. 3/ Tư duy: - Phát triển tư duy logic, lý luận. II.Trọng tâm: - Tính chất hóa học và phương pháp điều chế của đơn chất và hợp chất halogen. III.Chuẩn bị của thầy và trò: Giáo viên: Giáo án và bài tập. Học sinh: Ôn lại các tính chất của đơn chất và hợp chất halogen. IV.Phương pháp: Phương pháp đàm thoại gợi mở. Phương pháp nêu vấn đề và giải quyết vấn đề. V. Tiến trình bài giảng: 1. Ổn định lớp, nắm danh sách học sinh vắng. 2. Giảng bài mới: ‏٭ Vào bài: Ở tiết trước, chúng ta đã ôn tập về tính chất vật lý, hóa học, phương pháp điều chế các đơn chất và hợp chất halogen. Tiết học hôm nay chúng ta sẽ áp dụng những kiến thức đã được học và ôn tập trong tiết trước để làm giải quyết một số bài tập trong chương halogen này. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 1: - GV chia lớp thành 10 nhóm nhỏ, mỗi nhóm gồm 4-5 HS. - GV phát phiếu học tập cho từng nhóm: + Nhóm 1,2: Phiếu học tập số 1. + Nhóm 3, 4: Phiếu học tập số 2. + Nhóm 5, 6, 7: Phiếu học tập số 3. + Nhóm 8, 9, 10: Phiếu học tập số 4. - Mỗi nhóm có 5 phút suy nghĩ để tìm ra cách giải, sau đó GV gọi đại diện nhóm lên bảng trình bày. - Các HS còn lại quan sát bài làm của bạn trên bảng để đánh giá, nhận xét. - Trong quá trình HS làm bài, GV đi quanh lớp để kiểm tra bài tập về nhà của HS. - Sau khi HS làm xong, GV kiểm tra lại rồi kết luận. - Ngoài ra, GV còn đưa ra một số cách giải khác đối với từng bài cụ thể. `1/ Đại diện nhóm 1 hoặc 2 trình bày bài tập trong phiếu học tập số 1. 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O (1) - Theo đề ta có: nKMnO = = 0,02 (mol) - Từ phương trình hóa học ta có: nCl = nKMnO = . 0,02 = 0,05(mol) Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 (2) - Theo đề ta có: n NaBr = 0,2. 0,45 = 0,09 (mol) - Suy ra: nCl pư = n NaBr = 0,09 (mol) = 0,045(mol) - Do đó, sau phản ứng, NaBr hết, Cl2 còn dư nên số mol brom tính theo NaBr. Vậy: nBr = nNaBr = . 0,09 = 0,045(mol) - Khối lượng brom tạo thành: mBr = MBr . nBr = 160. 0,045 = 7,2 (g) 2/ Đại diện nhóm 3 hoặc 4 trình bày bài tập trong phiếu học tập số 2. MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O Ta có: nMnO = = 0,035 (mol) - Từ phương trình ta có: nCl = nMnO = 0,035 (mol) - Ta lại có: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 - Theo đề ta có : n Fe = = 0,02 (mol) - Theo phương trình ta có: nCl pư = nFe = . 0,02 = 0,03 (mol) - Suy ra, sau pứ Cl2 còn dư. Vậy: nFeCl = nFe = 0,02 (mol) - Khối lượng muối sắt clorua tạo thành: mFeCl = 162,5. 0,02 = 3,25 (g). 3/ Đại diện nhóm 5, 6 hoặc 7 trình bày bài tập trong phiếu học tập số 3. - Ta có số mol HCl sục vào: nHCl = = 0,5 (mol) - Số mol HCl có trong dung dịch: nHCl = CM . V = 0,4 . 0,5 = 0,2 (mol) - Vậy số mol HCl trong dung dịch thu được: nHCl = 0,5 + 0,2 = 0,7 (mol) - Nồng độ mol/l của dung dịch thu được: CM = = = 1,4 (M) 4/ Đại diện nhóm 8, 9 hoặc 10 trình bày bài tập trong phiếu học tập số 4. Ta có số mol HCl sục vào: nHCl = = 0,2 (mol) Khối lượng HCl cho vào: mHCl = 36,5. 0,2 = 7,3 (g) Khối lượng HCl có trong dung dịch ban đầu: mHCl = = = 200(g) Vậy khối lượng HCl trong dung dịch thu được: mHCl = 7,3 + 200 = 207,3 (g) Khối lượng dung dịch thu được: mdd sau = mdd đầu + mHCl cho vào = 500 + 7,3 = 507,3 (g) Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch thu được là: C% = . 100% = . 100% = 40,86% `1/ Bài tập số 1: 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O (1) - Theo đề ta có: nKMnO = = 0,02 (mol) - Từ phương trình hóa học ta có: nCl = nKMnO = . 0,02 = 0,05(mol) Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 (2) - Theo đề ta có: n NaBr = 0,2. 0,45 = 0,09 (mol) Suy ra: nCl pư = n NaBr = 0,09 (mol) = 0,045(mol) - Sau phản ứng, NaBr hết, Cl2 còn dư nên số mol brom tính theo NaBr. Vậy: nBr = nNaBr = . 0,09 = 0,045(mol) - Khối lượng brom tạo thành: mBr = MBr . nBr = 160. 0,045 = 7,2 (g) 2/ Bài tập số 2: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O - Ta có: nMnO = = 0,035 (mol) Từ phương trình ta có: nCl = nMnO = 0,035 (mol) - Ta lại có: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 - Theo đề ta có : n Fe = = 0,02 (mol) - Theo phương trình ta có: nCl pư = nFe = . 0,02 = 0,03 (mol) Suy ra, sau pứ Cl2 còn dư. Vậy: nFeCl = nFe = 0,02 (mol) - Khối lượng muối sắt clorua tạo thành: mFeCl = 162,5. 0,02 = 3,25 (g). 3/ Bài tập số 3: - Ta có số mol HCl sục vào: nHCl = = 0,5 (mol) - Số mol HCl có trong dung dịch: nHCl = CM . V = 0,4 . 0,5 = 0,2 (mol) - Vậy số mol HCl trong dung dịch thu được: nHCl = 0,5 + 0,2 = 0,7 (mol) - Do khí HCl tan trong dung dịch HCl nên thể tích dung dịch không thay đổi. - Nồng độ mol/l của dung dịch thu được: CM = = = 1,4 (M) 4/ Bài tập số 4: - Ta có số mol HCl sục vào: nHCl = = 0,2 (mol) - Khối lượng HCl cho vào: mHCl = 36,5. 0,2 = 7,3 (g) - Khối lượng HCl có trong dung dịch ban đầu: mHCl = = = 200(g) - Vậy khối lượng HCl trong dung dịch thu được: mHCl = 7,3 + 200 = 207,3 (g) - Khối lượng dung dịch thu được: mdd sau = mdd đầu + mHCl cho vào = 500 + 7,3 = 507,3 (g) - Vậy nồng độ phần trăm của dung dịch thu được là: C% = . 100% = . 100% = 40,86% Hoạt động 2: - Bài tập 1: Cho 20,6(g) hỗn hợp muối Na2CO3 và CaCO3 tác dụng vừa đủ với dd HCl thì thu được 4,48(l) khí ở đktc. Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thu được m(g) muối khan. Tính m? - Bài tập 2: Cho 17,4 (g) MnO2 tác dụng với HCl đặc lấy dư. Toàn bộ khí clo sinh ra được hấp thụ hết vào 145,8 (g) dung dịch NaOH 20% ( ở nhiệt độ thường ) tạo ra dung dịch A. Hãy tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch A? - GV viết 2 bài tập lên bảng phụ. - HS có 5 phút suy nghĩ, sau đó gọi 2 em lên bảng trình bày. Các HS còn lại theo dõi bài làm của bạn để nhận xét. - Sau khi làm xong, GV gọi HS nhận xét. Sau đó, GV kết luận và đưa ra các cách giải khác nhanh gọn hơn. - Bài tập 5: Gọi x, y lần lượt là số mol của Na2CO3 và CaCO3 . Ta có: mmuối = 20,6 (g) 106x + 100y = 20,6 (I) Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O x (mol) 2x(mol) → x (mol) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O y (mol) y(mol) → y (mol) - Ta có: nCO = x + y = = 0,2 (mol) (II) - Giải (I) và (II) ta có: x = 0,1 (mol) y = 0,1 (mol) - Khối lượng muối khan thu được là: m = mNaCl + mCaCl = 58,5.2x + 111y = 58,5.2.0,1 + 111.0,1 = 22,8 (g) Bài tập 6: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O Ta có: nMnO = = 0,2 (mol) - Từ phương trình ta có: nCl = nMnO = 0,2 (mol) - Ta có: mNaOH = = 29,16 (g) Suy ra: nNaOH = = 0,729 (mol) Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O 0,2 → 0,4 0,2 → 0,2 nNaOH dư = 0,729 – 0,4 = 0,329 (mol) Suy ra: mNaOH dư = 0,329.40 = 13,16 (g) mNaCl = 0,2 . 58,5 = 11,7 (g) mNaClO = 0,2 . 74,5 = 14,9 (g) - Khối lượng dung dịch sau phản ứng: mdd sau = mdd đầu + mCl = 145,8 + 71.0,2 = 160 (g) Vậy nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A: C% NaOH = = 8,23% C% NaCl = = 7,31% C% NaClO = = 9,31% - Bài tập 5: + Cách 1: Gọi x, y lần lượt là số mol của Na2CO3 và CaCO3 . Ta có: mmuối = 20,6 (g) 106x + 100y = 20,6 (I) Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O x (mol) 2x(mol) → x (mol) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O y (mol) y(mol) → y (mol) - Ta có: nCO = x + y = = 0,2 (mol) (II) - Giải (I) và (II) ta có: x = 0,1 (mol) y = 0,1 (mol) - Khối lượng muối khan thu được là: m = mNaCl + mCaCl = 58,5.2x + 111y = 58,5.2.0,1 + 111.0,1 = 22,8 (g) + Cách 2: Na2CO3 + 2HCl→ 2NaCl +CO2 + H2O CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Từ 2 phương trình trên ta có: nH O = nCO = 0,2 (mol) nHCl = 2nH O = 2.0,2 = 0,4 (mol) Suy ra: - mHCl = 36,5.0,4 = 14,6 (g) - mCO = 44.0,2 = 8,8 (g) - mH O = 18.0,2 = 3,6 (g) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m muối cacbonat + mHCl = m muối clorua + mCO + m H O m muối clorua = 20,6 + 14,6 – 8,8 – 3,6 m muối clorua = 22,8 (g) Bài tập 6: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O 87 (g) 71 (g) 17,4(g) 14,2 (g) Cl2 + 2NaOH NaCl +NaClO+H2O 71(g) 80(g) 58,5(g) 74,5 (g) 14,2(g) 16(g) 11,7(g) 14,9 (g) mNaOH = = 29,16 (g) Suy ra: mNaOH dư = 29,16-16 = 13,16 (g) mNaCl = 11,7 (g) mNaClO =14,9 (g) - Khối lượng dung dịch sau phản ứng: mdd sau = mdd đầu + mCl = 145,8 + 14,2 = 160 (g) Vậy nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A: C% NaOH = = 8,23% C% NaCl = = 7,31% C% NaClO = = 9,31% VI. Bài tập về nhà: + HS hoàn thành tất cả các bài tập trong SGK, SBT chương halogen. + Ôn tập các kiến thức trong chương này để tiết sau làm bài kiểm tra 1 tiết. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Bài tập: Cho 3,16 (g) KMnO4 ở dạng rắn tác dụng với axit HCl đặc, dư thì thu được V(l) một chất khí màu vàng lục. Sau đó, sục toàn bộ lượng khí thu được ở trên vào 450 ml dung dịch NaBr 0,2M. Tính khối lượng brom tạo thành sau phản ứng ? PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Bài tập: Cho 1,12 (g) sắt tác dụng với V (l) khí clo ( ở đktc). Hãy tính khối lượng muối sắt clorua tạo thành ? Biết rằng, lượng khí clo trên được điều chế khi cho 3,045 (g) MnO2 tác dụng với axit HCl đặc, dư. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Bài tập: Sục 11,2(l) khí HCl (ở đktc) vào 500ml dung dịch HCl 0,4M. Hãy tính nồng độ mol/l của dung dịch thu được? PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Bài tập: Cho 4,48(l) khí HCl (ở đktc) vào 500(g) dung dịch HCl 40%. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được?