PHÂN DẠNG BÀI TẬP VỀ HALOGEN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
Giáo viên: Mai Hữu Phước
Trường THCS&THPT Cửa Việt, huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị
A. DẠNG CÂU HỎI THỰC NGHIỆM
Phương pháp: Nắm các hiện tượng xảy ra khi các chất phản ứng với nhau
Bài 1: Giải thích hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có) cho mỗi trường hợp sau:
a) Cho bột KMnO4 vào dung dịch HCl đặc
b) Cho vài mẫu Cu vào dung dịch HCl rồi sục khí O2 liên tục vào
c) Cho hồ tinh bột vào dung dịch NaI sau đó sục khí Cl2 tới dư vào.
d) Dẫn khí ozon vào dung dịch KI, chia dung dịch sau phản ứng thành hai phần
– Phần 1 nhỏ vài giọt dung dịch hồ tinh bột.
– Phần 2 nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein.
e) Sục khí clo vào dung dịch KI và vào dung dịch KBr cho đến khi kết thúc các phản ứng.
Hướng dẫn:
a) Có sủi bọt khí thoát ra:
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 4H2O
b) Đồng tan, tạo dung dịch màu xanh lam
2Cu + O2 + 4HCl → 2CuCl2 + 2H2O
c) Dung dịch có màu xanh tím, sau đó mất màu
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
I2 + Hồ tinh bột → Dung dịch màu xanh
5Cl2 + I2 + 6H2O→ 10HCl + 2HIO3
d) Phần 1: Dung dịch hồ tinh bột chuyển thành màu xanh tím.
Phần 2: Dung dịch có màu hồng.
O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 + 2KOH
e) Sục khí clo vào dung dịch KI, ban đầu dung dịch có màu đen tím; sau đó sục tiếp khi clo vào, dung dịch bị mất màu.
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
5Cl2 + I2 + 6H2O → 2HIO3 + 10HCl
Sục khí clo vào dung dịch KBr, ban đầu dung dịch có màu vàng nâu; sau đó sục tiếp khi clo vào, dung dịch bị mất màu.
PTHH: Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2
5Cl2 + Br2 + 6H2O → 2HBrO3 + 10HCl
Bài 2: Trong thiên nhiên, brom có nhiều ở nước biển dưới dạng NaBr. Công nghiệp hóa học điều chế brom từ nước biển được thực hiện theo quy trình sau đây:
– Cho một ít dung dịch H2SO4 vào một lượng nước biển;
– Sục khí clo vào dung dịch mới thu được;
– Dùng không khí lôi cuốn hơi brom tới bảo hòa vào dung dịch Na2CO3;
– Cho dung dịch H2SO4 vào dung dịch đã bão hòa brom, thu hơi brom rồi hóa lỏng.
Hãy viết các phương trình hóa học chính đã xảy ra trong các quá trình trên.
Hướng dẫn:
Phương trình hóa học các phản ứng xảy ra:
Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 (1)
3Br2 + 3Na2CO3® 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2 (2)
H2SO4 + Na2CO3 Na2SO4 + CO2 + H2O (3)
5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4® 3Na2SO4 + 3Br2 + 3H2O (4)
Bài 3: Sục Cl2 vừa đủ vào dung dịch KOH loãng thu được dung dịch A (tiến hành ở nhiệt độ phòng). Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có) khi cho các dung dịch sau vào dung dịch A:
a) hỗn hợp HCl và FeCl2
b) dung dịch Br2
c) H2O2
Hướng dẫn:
Ở nhiệt độ thường:
2KOH + Cl2® KCl + KClO + H2O
(A)
Ion ClO- có tính oxi hóa rất mạnh
a) Khi cho dung dịch FeCl2 và HCl vào dung dịch A có khí vàng lục thoát ra và dung dịch từ không màu chuyển sang màu vàng nâu :
2FeCl2 + 2KClO + 4HCl ® 2FeCl3 + Cl2 + 2KCl + 2H2O
b) Khi cho dung dịch Br2 vào dung dịch A, dung dịch brom mất màu :
Br2 + 5KClO + H2O ® 2HBrO3 + 5KCl
c) Khi cho H2O2 vào dung dịch A, có khí không màu, không mùi thoát ra:
H2O2 + KClO ® H2O + O2 + KCl
Bài 4: Giải thích tại sao trong không khí (có chứa khí CO2) nước Gia-ven có tính tẩy màu và sát trùng?
Hướng dẫn:
Do tính axit của HClO yếu hơn H2CO3 nên trong không khí có CO2 đã xảy ra phản ứng:
CO2 + NaClO + H2O → NaHCO3 + HClO
HClO và NaClO đều là những chất có tính oxi hóa rất mạnh có khả năng phản ứng với các hợp chất màu. Chuyển các hợp chất này từ có màu trở thành các hợp chất không màu.
Bài 5: Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt các chất khí riệng biệt sau: HCl, H2, O2, Cl2, CO2.
Hướng dẫn:
– Dùng Ba(OH)2 làm thuốc thử nhận ra CO2 vì có kết tủa trắng xuất hiện:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
– Dùng quỳ tím ẩm nhận ra khí HCl vì quì tím ẩm hóa đỏ.
– Dùng dung dịch KI + hồ tinh bột làm thuốc thử với 3 mẫu thử còn lại nhận ra Cl2 vì tạo dung dịch màu xanh tím
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
I2 + Hồ tinh bột → Dung dịch màu xanh tím
– Cho hai khí còn lại lần lượt đi qua bột Cu đun nóng, nếu có hiện tượng đồng hóa đen là O2
– Khí còn lại là H2
Bài 6: Có 4 lọ hóa chất mất nhãn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch: NaHCO3, Na2CO3, BaCl2 và HCl. Không dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy phân biệt các lọ mất nhãn trên. Viết phương trình hóa học các phản ứng đã xảy ra.
Hướng dẫn:
Mẫu thử
Thuốc thử
NaHCO3
Na2CO3
BaCl2
HCl
NaHCO3
–
–
Sủi bọt khí
Na2CO3
–
Kết tủa trắng
Sủi bọt khí
BaCl2
–
Kết tủa trắng
–
HCl
Sủi bọt khí
Sủi bọt khí
–
Kết luận
1 sủi bọt khí
1 sủi bọt khí + 1 kết tủa trắng
1 kết tủa trắng
2 sủi bọt khí
Phương trình hóa học các phản ứng xảy ra:
HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2↑ + H2O
BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2↑ + H2O
Phương pháp: Nắm vững tính chất hóa học, phương pháp điều chế các halogen và hợp chất của các halogen.
Bài 1: Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau:
Hướng dẫn:
- 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
- Cl2 + H2 2HCl
- Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
- 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3
- FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
- Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
- Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Bài 2: Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa sau (Ghi rõ điều kiện):
KMnO4 + HCl → A + B + C + D
A + D → E + C + F
C + F → HCl
C + E A + G + D
G + HCl → A + C + D
Hướng dẫn:
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
(A) (B) (C) (D)
2KCl + 2H2O 2KOH + Cl2↑ + H2↑
(E) (C) (F)
Cl2 + H2 2HCl
(C) (F)
Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O
(A) (G) (D)
KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O
(A) (C) (D)
Bài 3: Từ nguyên liệu ban đầu là muối ăn, nước, đá vôi và các điều kiện cần thiết khác. Hãy viết các phương trình hóa học điều chế: Nước Gia-ven, Clorua vôi
Hướng dẫn:
+ Điều chế nước Gia-ven
2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
+ Điều chế Clorua vôi
CaCO3 CaO + CO2
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + Cl2 CaOCl2 + H2O
C. DẠNG BÀI TẬP VỀ TÍNH KHỬ CỦA MUỐI HALOGENUA
1. Kiến thức cần lưu ý
– Đối với các halogen, do tính oxi hóa giảm dần từ F2 đến I2 nên các halogen mạnh có khả năng đẩy halogen yếu hơn ra khỏi dung dịch muối halogen (trừ F2 thường không xét do khả năng tác dụng mãnh liệt với nước).
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
Br2 + 2NaI 2NaBr + I2
– Sau phản ứng, một ion halogen này bị thay thế bởi một ion halogen khác. Nên ta có thể sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để giải quyết bài toán.
2. Bài tập vận dụng
Dạng 1: Halogen tác dụng với dung dịch một muối halogen khác
Bài 1: Cho 13,5 gam hỗn hợp Cl2 và Br2 có tỉ lệ mol 5:2 vào dung dịch chứa 42 gam NaI. Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng, thu được m gam chất rắn. Tính m.
Hướng dẫn:
mol; mol
mol
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
0,1 → 0,2 → 0,2 mol
Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2
0,04 ← 0,08 → 0,08 mol
g
Bài 2: Cho 3,36 lít khí Cl2 (đktc) tác dụng hết với dung dịch chứa 15 gam NaI. Tính khối lượng I2 thu được?
Hướng dẫn:
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
0,15 mol 0,1 mol 0,05 mol
0,1 mol 0 mol
0,05 mol dư
5Cl2 + I2 + 6H2O→ 10HCl + 2HIO3
0,1 mol 0,05 mol
0 mol 0,03 mol
Bài 3: Hòa tan hỗn hợp NaI và NaBr vào nước được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với một lượng Br2, lọc bỏ I2, thu được dung dịch muối Y, khối lượng muối trong Y nhỏ hơn khối lượng muối trong X là m gam. Dẫn khí Cl2( dư) vào dung dịch muối Y,phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch muối Z. Biết khối lượng muối trong Z nhỏ hơn khối lượng muối trong Y m gam. Tính % khối lượng NaBr trong hỗn hợp đầu.
Hướng dẫn:
Gọi x, y lần lượt là số mol NaI, NaBr trong hỗn hợp ban đầu
Br2 + 2NaI 2NaBr + I2 (1)
x mol x mol
(1) → Khối lượng muối giảm: m = x(127-80)=47x gam
Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 (2)
(x+y) mol (x+y) mol
(2) → Khối lượng muối giảm: m = (x+y)(80-35,5)=44,5(x+y) gam
47x = 44,5(x+y) x= 17,8y
% mNaBr =
Bài 4: Hòa tan m gam hỗn hợp gồm NaBr và NaI vào nước được dung dịch A. Cho A phản ứng với brom dư sau đó cô cạn dung dịch thu được duy nhất một muối khan B có khối lượng (m – 47) gam. Hòa tan B vào nước và cho tác dụng với clo dư sau đó cô cạn dung dịch thu được duy nhất một muối khan C có khối lượng (m-136) gam. Tính m.
Hướng dẫn:
Gọi x, y lần lượt là số mol NaI, NaBr trong hỗn hợp ban đầu
Br2 + 2NaI 2NaBr + I2 (1)
x mol x mol
(1) → Khối lượng muối giảm: x(127-80) = 47
→ x = 1 mol
Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 (2)
(x+y) (x+y) mol
(2) → Khối lượng muối giảm: (x+y)(80-35,5)= 89
→ x + y = 2 mol → y = 1 mol
→ m = 150.1 + 103.1 = 253 gam
Dạng 2: Halogen tác dụng với dung dịch hai muối halogen khác
Phương pháp:
– Phản ứng xảy ra theo thứ tự khử của ion I- > Br- > Cl-.
– Bài toán thường so sánh giá trị khối lượng của hỗn hợp muối trước và sau phản ứng để có kết luận muối thu được.
Bài 1: Hỗn hợp X gồm NaBr và NaI.
Thí nghiệm 1: Lấy m gam X tác dụng với lương dư dung dịch brom, sau phản ứng hoàn toàn, cô cạn thấy khối lượng muối khan thu được giảm 7,05 gam.
Thí nghiệm 2: Hòa tan m gam X vào nước rồi sục khí clo dư vào dung dịch, phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thấy khối lượng muối khan giảm 22,625 gam. Tính thành phần % khối lượng của NaI trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn:
Gọi x, y lần lượt là số mol của NaI, NaBr
TN 1: mgiảm = (127 – 80).x = 7,05
→x = 0,15 mol
TN2: mgiảm = (127 – 35,5).x + (80 – 35,5).y = 22,625
→y = 0,2 mol
% mNaI=
Bài 2: Hỗn hợp X gồm 3 muối NaCl, NaBr và NaI.
Thí nghiệm 1: Lấy 5,76 gam X tác dụng với lương dư dung dịch brom, cô cạn thu được 5,29 gam muối khan.
Thí nghiệm 2: Hòa tan 5,76 gam X vào nước rồi sục một lượng khí clo vào dung dịch. Sau một thời gian, cô cạn thì thu được 3,955 gam muối khan, trong đó có 0,05 mol Cl-. Tính thành phần % khối lượng của NaBr trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn:
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của NaI, NaBr, NaCl
TN 1:
2NaI + Cl2 → 2NaCl + I2 (1)
x x
mgiảm = (127 – 80).x = 0,47
→x = 0,01 mol
TN2: Vì phản ứng một thời gian nên gọi x1, y1 là số mol NaI, NaBr trong phản ứng (2),(3).
2NaI + Cl2 → 2NaCl + I2 (2)
x1 x1
2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br2 (3)
y1 y1
mgiảm = (127 – 35,5).x1 + (80 – 35,5).y1 = 1,805
Do x1≤0,01 → 91,5×1 ≤ 0,915 < 1,805 → y1 > 0 tức là NaI hết, NaBr hết hoặc còn dư
→ x1 = x = 0,01 mol → y1 = 0,02 mol
Số mol NaCl trong hỗn hợp ban đầu:
→
% mNaBr=
Bài 3: Dung dịch A gồm 3 muối NaCl, NaBr, NaI.
-Thí nghiệm 1: Lấy 20ml dung dịch A đem cô cạn thu 1,732g muối khan.
-Thí nghiệm 2: Lấy 20ml dung dịch A lắc kĩ với Br2 dư, sau đó cô cạn thu 1,685g muối khan.
-Thí nghiệm 3: Lấy 20ml dung dịch A sục khí Cl2 đến dư, sau đó cô cạn thu được 1,4625g muối khan. Tính CM của mỗi muối trong dung dịch A.
Hướng dẫn:
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của NaCl, NaBr, NaI trong 20 mL dung dịch A.
Thí nghiệm 1: 58,5x + 103y + 150z = 1,732 (1)
Thí nghiệm 2: Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2
58,5x + 103y + 103z = 1,685 (2)
Từ 1, 2 z = 0,001 mol
Thí nghiệm 3: Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
(x + y + z).58,5 = 1,4625 (3)
Từ (1), (2), (3) x = 0,02; y = 0,004
; ;
Bài 4: Điều chế clo bằng cách cho 100g MnO2 (chứa 13% tạp chất trơ) tác dụng với lượng dư dung dịch HCl đậm đặc. Cho toàn bộ khí clo thu được vào m500ml dung dịch có chứa NaBr và NaI. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch, thu được chất rắn A (muối khan) có khối lượng m gam.
a, Xác định thành phần chất rắn A nếu m = 117gam
b, Xác định thành phần chất rắn A trong trường hợp m = 137,6 gam. Biết rằng trong trường hợp này, A gồm hai muối khan. Tỉ lệ số mol NaI và NaBr phản ứng với Cl2 là 3: 2. Tính nồng độ mol của NaBr và NaI trong dung dịch đầu.Các phản ứng đều hoàn toàn.
Hướng dẫn:
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
1 mol 1 mol 1 mol
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
1,5a mol 3a mol 3a mol
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
a mol 2a mol 2a mol
a) Giả sử Cl2 phản ứng hết → mNaCl = 2.58,5 = 117(g)
Cl2 phản ứng hết, NaI và NaBr phản ứng hết mA = mNaCl = 117g (thỏa mãn)
→ A chỉ chứa NaCl
Cl2 phản ứng hết, NaI và NaBr dư → mA > 117 (g) (loại)
Cl2 dư, NaI và NaBr hết → mA < 117(g) (loại)
Vậy A chỉ chứa NaCl
b) m = 137,6g > 117g → Cl2 phản ứng hết
NaI, NaBr dư, nNaI : nNaBr = 3 : 2 → NaI phản ứng hết, NaBr còn dư.
nNaI : nNaBr = 3 : 2 → gọi 3a và 2a lần lượt là số mol NaI và NaBr phản ứng Cl2 ta có
mA = mNaCl + mNaBr = 5a. 58,5 + mNaBr = 137,6
→ mNaBr = 20,6(g) →
D. PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA CỦA HALOGEN
Bài 1: Hòa tan m gam hỗn hợp X gồm MgCl2 và FeCl3 vào nước thu được dung dịch Y.
Thí nghiệm 1: Cho dung dịch Y tác dụng với NaOH dư thu được m1 gam kết tủa.
Thí nghiệm 2: Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch AgNO3 thu được m2 gam kết tủa.
Biết m2 – m1 = 66,7 và tổng số mol muối trong hỗn hợp X là 0,25 mol. Tính m.
Hướng dẫn:
Gọi ;
Ta có: x + y = 0,25 (1)
TN1: MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
TN2: MgCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + 2MgNO3
FeCl3 + 3AgNO3 → 3AgCl↓ + 3Fe(NO3)2
Ta có:
(2)
Từ (1), (2) x = 0,15; y = 0,1
(g)
Bài 2: Cho 24,4 gam hỗn hợp FeCl2 và NaCl ( tỉ lệ mol tương ứng 1:2) vào nước dư được dung dịch X. Cho X tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, phản ứng hoàn toàn, tính khối lượng kết tủa sau phản ứng.
Hướng dẫn:
Gọi x, 2x lần lượt là số mol của FeCl2, NaCl trong 24,4 gam hỗn hợp.
127 x + 2x.58,5 = 24,2 x= 0,1 mol ,
Phản ứng : NaCl + AgNO3 AgCl↓ + NaNO3
0,2 mol 0,2 mol
FeCl2 + 3AgNO3 2AgCl↓ + Ag↓ + Fe(NO3)3
0,1 mol 0,2 mol 0,1mol
Vậy:
Bài 3: Nung nóng 22,12 gam KMnO4 18,375 gam KClO3, sau một thời gian thu được chất rắn X gồm 6 chất có khối lượng 37,295 gam. Cho X tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng. Toàn bộ lượng khí clo được cho phản ứng hết với m gam bột Fe đốt nóng được chất rắn Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào nước được dung dịch Z. Thêm AgNO3 dư vào dung dịch Z đến khi phản ứng hoàn toàn được 204,6 gam kết tủa. Tính giá trị m.
Hướng dẫn:
Bảo toàn khối lượng: Bảo toàn electron: Bảo toàn nguyên tố Cl: mol → mol
Bảo toàn nguyên tố Ag: mol FeCl2 + 3AgNO3 2AgCl↓ + Ag↓ + Fe(NO3)3
1,5 mol 0,5 mol
Bảo toàn nguyên tố Fe: mol → m = 56.0,5 = 28,0 gam
Bài 4: Cho 7,9 gam KMnO4 vào dung dịch chứa 0,15 mol KCl và 0,2 mol H2SO4 (phản ứng hoàn toàn) thu được khí clo. Dẫn toàn bộ khí clo thu được đi từ từ qua ống đựng 12,675 gam kim loại R (hóa trị không đổi), nung nóng. Kết thúc phản ứng, chia chất rắn thu được thành 2 phần:
Phần I: có khối lượng 6 gam được cho vào dung dịch HCl (dư), thu được 0,896 lít H2 (đktc).
Phần II: cho vào dung dịch AgNO3 (dư) thu được m gam kết tủa.
a) Xác định kim loại R.
b) Tính m.
Hướng dẫn
a) Số mol KMnO4 = 0,05 mol; KCl = 0,15 mol ; H2SO4 = 0,2 mol và H2 = 0,04 mol
10KCl + 8H2SO4 + 2KMnO4® 5Cl2+ 2MnSO4+ 6K2SO4 + 8H2O
0,15 0,12 0,03 0,075 mol
Þ H2SO4 và KMnO4 đều dư
2R + nCl2 2RCln
Þ khối lượng chất rắn = 12,675 + (71´0,075) = 18 gam
Nếu hòa tan cả chất rắn bằng HCl thu được 0,04´3 = 0,12 mol H2
R ® R+n + ne; Cl2 + 2e ® 2Cl- và 2H+ + 2e ® H2
a an 0,075 0,15 0,15 0,24 0,12 mol
Bảo toàn e: an = 0,15 + 0,24 = 0,39 Þ a = Þ R = = 32,5n Þ n = 2
thoả mãn R = 65 ~ Zn
b) Phần II có 0,12´= 0,08 mol Zn dư và 0,15´= 0,1 mol Cl-.
Zn + Ag+® Zn2+ + 2Ag¯ và Cl- + Ag+® AgCl¯
0,08 0,16 0,1 0,1
Þ m = (0,16´108) + (0,1´143,5) = 31,63 gam
E. TÌM TÊN KIM LOẠI HOẶC TÊN HALOGEN (Cl2, Br2, I2)
Bài 1: Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacnonat và hidrocacbonat của kim loại M( nhóm IA) tác dụng hết với dung dịch HCl lấy dư sinh ra 0,448 lít khí (đktc). Tìm M
Hướng dẫn:
Bảo toàn mol C nX == 0,2 mol X = = 95
MHCO3 < 95 < M2CO3 17,5 < M < 34 M là Na(23)
Bài 2: Cho hỗn hợp A gồm 2 muối NaX, NaY (X, Y là hai halogen kế tiếp). Để kết tủa hoàn toàn 2,2 gam A cần 150ml dung dịch AgNO30,2M. Xác định X, Y.
Hướng dẫn:
Gọi là halogen trung bình của X, Y ta có phản ứng:
Na + AgNO3® NaNO3 + Ag
0,03 0,03 0,03
mA = (23 + ).0,03 = 2,2 Þ = 50,3 g/mol Þ hoặc
Bài 3: Cho m gam KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl đặc dư thu được dung dịch X chưa HCl dư và 28,07 gam hai muối và V lít khí Cl2 (đktc). Lượng khí Cl2 sinh ra oxi hóa vừa đủ 7,5 gam hỗn hợp gồm Al và kim loại M có tỉ lệ số mol Al : M = 1 : 2. Xác định kim loại M.
Hướng dẫn:
mol
2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O
0,4x 0,4x x
mmuối = mol
Gọi x là hóa trị của M; Có tỉ lệ mol nAl : nM = 1 : 2 → nAl = a, nM = 2a
Bảo toàn electron: (1)
Khối lượng hỗn hợp: 27.a + M.2a = 7,5 (2)
Từ (1); (2) cho x = 1;2,3 → giá trị phù hợp của M
Với x = 2 suy ra M = 24 (Mg) phù hợp
→Kim loại cần tìm là Mg.
Bài 4: Hòa tan hoàn toàn một hỗn hợp X gồm 3 muối halogen ( có trong tự nhiên) của kim loại Na nặng 6,23 gam trong nước được dung dịch A. Sục Cl2 dư vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng được 3,0525 gam muối B. Lấy một nửa lượng muối B hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 3,22875 gam kết tủa. Xác định các muối và tính % về khối lượng mỗi muối trong X
Hướng dẫn:
Giả sử lượng muối B sau khi sục Cl2 dư vào A chỉ có NaCl
nNaCl = 0,0522 mol
NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl(1)
→ Trong X phải chứa NaF
Do đó muối B phải có NaF mNaF = 3,0525- 0,045.58,5= 0,42 gam
Đặt công thức chung hai muối còn lại là
2 + Cl2 2NaCl + (2)
g
n
Trong hỗn hợp phải có I (127)
Xét 2 trường hợp :
Trường hơp 1: X gồm NaF, NaCl và NaI
Trường hợp 2: X gồm NaF, NaBr và NaI
Bài 5: Cho 50g dung dịch X chứa 1 muối halogenua kim loại hóa trị II tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 9,40g kết tủa. Mặt khác, dùng 150g dung dịch X phản ứng với dung dịch Na2CO3 dư thì thu được 6,30g kết tủa. Lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, khí thoát ra cho vào 80g dung dịch KOH 14,50%. Sau phản ứng, nồng độ dung dịch KOH giảm còn 3,85%. Tính C% muối trong dung dịch X ban đầu .
Hướng dẫn:
CTPT muối MX2:
(1)
(2)
(3)
(4)
Lý luận:
(1) → số mol AgX(1) (5)
(2) → số mol MX2(2) = số mol MCO3(2) = số mol CO2 = (6)
(4) → mKOHpu(4) = (7)
Mà mKOH(bđ) = 11,6g
mKOHsau pư (8)
→ mKOHpu(4) = mKOH(bđ) + mKOHsau pư
(9)
Giải ra M = 24 (Mg).
(6) → số mol MX2(2) = 0,075 → số mol MX2(1) = 0,025
(1)→ số mol của AgX(1) = 2 lần số mol MX2(1)
(5) → X = 80 (Br)
Công thức muối: MgBr2.
→ trong 50 gam dung dịch X ban đầu chứa 0,025 mol MgBr2
F. BÀI TOÁN VỀ HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG
Bài 1: Cho 2 lít (đktc) H2 tác dụng với 1,344 lít Cl2 (đktc) rồi hòa tan sản phẩm vào nước để được 40 gam dụng dịch A. Lấy 10 gam A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 3,444 gam kết tủa. Tính hiệu suất phản ứng giữa H2 và Cl2 (giả sử Cl2 và H2 không tan trong nước)?
Hướng dẫn:
mol; mol;
H2 + Cl2 2HCl (1)
Vì nên hiệu suất tính theo Cl2
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 (2)
molmol
Phương trình (1) mol
Bài 2: Cho 1,2 lit hỗn hợp H2 và Cl2 vào bình thủy tinh đậy kín và chiếu sáng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí chứa 30% HCl và thể tích và hàm lượng clo giảm xuồng còn 20% so với lượng clo ban đầu. Tính % về thể tích khí H2 trong hỗn hợp ban đầu. (Các thể tích khí đo trong cùng điều kiện).
Hướng dẫn:
Từ phản ứng: H2 + Cl2 → 2HCl
V(trước) = V(sau) = const
V(trước) = V(sau) = 1,2 lit lit
lit
Lượng Cl2giảm xuống còn 20% → lượng Cl2 đã phản ứng 80% lit