§20. Галогены

i

1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.

Ответ:

Электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных:
1) Сайт "Elar".
2) Сайт "Cyber leninka".
3) Сайт "Xumuk".

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Ответ:

Галогены − простые вещества
Все галогены существуют в свободном состоянии в виде двухатомных молекул с ковалентной неполярной химической связью между атомами. В твёрдом состоянии имеют молекулярные кристаллические решетки, что и подтверждается их физическими свойствами.
Как можно заметить, с увеличением молекулярной массы галогенов повышаются их температуры плавления и кипения, возрастает плотность: фтор и хлор − газы, бром − жидкость, йод − твёрдое вешество. Это связано с тем, что с увеличением размеров атомов и молекул галогенов возрастают и силы межмолекулярного взаимодействия между ними.

?

1. Рассчитайте массу 1 л фтора и хлора при н. у. Найдите их относительную плотность по водороду и воздуху.

Ответ:

Дано:
V ($F_{2}$) = 1 л
V ($Cl_{2}$) = 1 л
Найти:
m ($F_{2}$) − ?
$D_{H_{2}}$ ($F_{2}$) − ?
$D_{возд}$ ($F_{2}$) − ?
m ($Cl_{2}$) − ?
$D_{H_{2}}$ ($Cl_{2}$) − ?
$D_{возд}$ ($Cl_{2}$) − ?
Решение:
n ($F_{2}$) = $\frac{V}{V_{m}}$ = $\frac{1}{22,4}$ = 0,0446 моль
m ($F_{2}$) = n * M = 0,0446 * 38 = 1,7 г
$D_{H_{2}}$ ($F_{2}$) = $\frac{M (F_{2})}{M (H_{2})}$ = $\frac{38}{2}$ = 19
$D_{возд}$ ($F_{2}$) = $\frac{M (F_{2})}{M (возд)}$ = $\frac{38}{29}$ = 1,31
n ($Cl_{2}$) = $\frac{V}{V_{m}}$ = $\frac{1}{22,4}$ = 0,0446 моль
m ($Cl_{2}$) = n * M = 0,0446 * 71 = 3,17 г
$D_{H_{2}}$ ($Cl_{2}$) = $\frac{M (Cl_{2})}{M (H_{2})}$ = $\frac{71}{2}$ = 35,5
$D_{возд}$ ($Cl_{2}$) = $\frac{M (Cl_{2})}{M (возд)}$ = $\frac{71}{29}$ = 2,45
Ответ: m ($F_{2}$) = 1,7 г ; $D_{H_{2}}$ ($F_{2}$) = 19; $D_{возд}$ ($F_{2}$) = 1,31; m ($Cl_{2}$) = 3,17 г; $D_{H_{2}}$ ($Cl_{2}$) = 35,5; $D_{возд}$ ($Cl_{2}$) = 2,45.

2. Растворы хлора, брома и иода в воде соответственно называют хлорной, бромной и иодной водой. Почему нет фторной воды?

Ответ:

Растворы хлора, брома и иода в воде соответственно называют хлорной, бромной и иодной водой. Фторной воды нет, так как фтор − самый активный галоген, он полностью реагирует с водой:
$2F_{2} + 2H_{2}O = 4HF + O_{2}↑$.

3. Проведите аналогию между реакциями щелочных металлов и фтора с растворами солей.

Ответ:

Для реакции щелочного металла с солью, он сначала реагирует с водой, а затем образовавшаяся щелочью взаимодействует с солью:
$2Na + 2H_{2}O = 2NaOH + H_{2}↑$
$2NaOH + CuSO_{4} = Na_{2}SO_{4} + Cu(OH)_ {2}↓$
Для реакции фтора с солью, он сначала реагирует с водой, а затем образовавшаяся кислота взаимодействует с солью:
$2F_{2} + 2H_{2}O = 4HF + O_{2}↑$
$2HF + Na_{2}CO_{3} = 2NaF + H_{2}O + CO_{2}↑$

4. Рассчитайте степени окисления атомов химических элементов в следующих соединениях: $KClO_{3}$ (бертолетова соль), HClO (хлорноватистая кислота), $HClO_{4}$ (хлорная кислота). Напишите формулы оксидов, соответствующих кислотам.

Ответ:

Рассчитаем степени окисления атомов химических элементов:
$K^{+1}Cl^{+5}O^{-2}_{3}$
$H^{+1}Cl^{+1}O^{-2}$
$H^{+1}Cl^{+7}O^{-2}_{4}$
1) Кислоте $K^{+1}Cl^{+5}O^{-2}_ {3}$ соответствует оксид $Cl_{2}O_{5}$.
2) Кислоте $H^{+1}Cl^{+1}O^{-2}$ соответствует оксид $Cl_{2}O$.
3) Кислоте $H^{+1}Cl^{+7}O^{-2}_ {4}$ соответствует оксид $Cl_{2}O_{7}$.

5. Вычислите объём хлора (н. у.), который потребуется для вытеснения всего иода из 300 г 15%−го раствора иодида калия. Вычислите количество вещества новой соли, которое при этом образуется.

Ответ:

Дано:
$m_{р-ра}$ = 300 г
ω (KI) = 15%
Найти:
V ($Cl_{2}$) − ?
n (KI) − ?
Решение:
$2KI + Cl_{2} = 2KCl + I_{2}$
m (KI) = $m_{р-ра}$ * ω (KI) = 300 * 0,15 = 45 г
n (KI) = $\frac{m}{M}$ = $\frac{45}{166}$ = 0,271 моль
n (KCl) = n (KI) = 0,271 моль
n ($Cl_{2}$) = $\frac{n (KI)}{2}$ = $\frac{0,271}{2}$ = 0,136 моль
V ($Cl_{2}$) = n * $V_{m}$ = 0,136 * 22,4 = 3 л
Ответ: V ($Cl_{2}$) = 3 л; n (KI) = 0,271 моль.

6. Вычислите объём хлороводорода, который образуется при взаимодействии 150 л хлора с 200 л водорода. Какой газ взят в избытке? Вычислите объём, который займёт избыток этого газа.

Ответ:

Дано:
V ($Cl_{2}$) = 150 л
V ($H_{2}$) = 200 л
Найти:
V (HCl) − ?
$V_{непрор}$ (газа) − ?
где $V_{непрор}$ (газа) − объем непрореагировавшего газа.
Решение:
$H_{2} + Cl_{2} = 2HCl$
Так как объем водорода больше, то есть водород в избытке, расчет ведем по кислороду.
По закону объмных соотношений:
V (HCl) = V ($Cl_{2}$) = 150 л
$V_{непрор}$ (газа) = V ($H_{2}$) − V ($Cl_{2}$) = 200 − 150 = 50 л
Ответ:V (HCl) = 150 л; $V_{непрор}$ (газа) = 50 л.

7. Во многих странах фтор носит другое название – флюор, что в переводе с латинского означает "текучий". Найдите объяснение этого названия, используя химические словари и другую литературу.

Ответ:

Во многих странах фтор носит другое название – флюор, что в переводе с латинского означает "текучий". Такое название произошло от названия минерала флюорита $CaF_{2}$.