Bài tập khái quát về nhóm halogen

Tính phi kim: F>Cl>Br>I

\(2{F_2} + 2{H_2}O \to 4HF + {O_2}\)

Muối iot dùng để phòng ngừa bệnh bướu cổ là NaCl + KI + KIO₃.

Từ F₂ đến I₂ nhiệt độ nóng chảy tăng dần do tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng và khối lượng phân tử tăng

Khi cho khí fluorine vào dung dịch sodium hydroxide thì fluorine phản ứng với nước mà không phản ứng với sodium hydroxide

Phản ứng tỏa nhiệt (có biến thiên enthalpy âm) xảy ra thuận lơi hơn so với phản ứng thu nhiệt (có biến thiên enthalpy dương)

=> Phản ứng (1) dễ xảy ra hơn phản ứng (2) và có giá trị biến thiên enthalpy chuẩn âm hơn so với phản ứng (2)

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{NaF}\\{NaCl}\\{NaBr}\end{array} + C{l_2} \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{NaF}\\{NaCl}\end{array}(1/10m) \to } \right.} \right.AgCl:0,7175g\)

Lấy 1/10 lượng muối khan này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO₃ dư thu được 0,7175 gam kết tủa

\({n_{AgCl}} = \dfrac{{0,7175}}{{143,5}} = {5.10^{ - 3}}mol\)

\(\begin{array}{*{20}{c}}{NaCl}\\{{{5.10}^{ - 3}}}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{AgN{O_3}}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} \to \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{NaN{O_3}}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{AgCl \downarrow }\\{{{5.10}^{ - 3}}}\end{array}\)

=> Khối lượng NaCl trong 1/10 lượng muối khan (\(\dfrac{1}{{10}}.3,345 = 0,3345g\)) là

5.10^-3.58,5=0,2925gam

=> Khối lượng NaCl trong 3,345 gam muối khan là \(\dfrac{{0,2925.3,345}}{{0,3345}} = 2,925gam\) (0,05 mol)

=> Khối lượng NaF trong 3,345 gam muối khan là 3,345-2,925=0,42 gam (0,01 mol)

=> Khối lượng NaF trong hỗn hợp đầu = 0,42 gam

Gọi số mol của NaCl, NaBr trong hỗn hợp đầu lần lượt là x (mol) và y (mol)

=> 58,5x+103y+0,42=4,68 (1)

\(\begin{array}{*{20}{c}}{2NaBr}\\y\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{C{l_2}}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} \to \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{2NaCl}\\y\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{B{r_2}}\\{}\end{array}\)

=> x+y=0,05 (Bảo toàn NaCl) (2)

Từ (1) và (2) => x=0,02 và y=0,03

=> Phần trăm khối lượng của NaCl trong hỗn hợp đầu là \(\dfrac{{0,02.58,5}}{{4,68}}.100\%  = 25\% \)

Cho hỗn hợp NaCl và NaBr tác dụng vừa đủ với 1,12 lít khí Cl₂ (ở đktc)

\({n_{C{l_2}}} = \dfrac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05mol\)

\(\begin{array}{*{20}{c}}{2NaBr}\\{0,1}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{C{l_2}}\\{0,05}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} \to \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{2NaCl}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{B{r_2}}\\{}\end{array}\)

Cho hỗn hợp đó tác dụng với AgNO₃ dư thì tạo ra kết tủa 25,975 gam kết tủa

\(\begin{array}{l}\begin{array}{*{20}{c}}{AgN{O_3}}\\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{NaBr}\\{0,1}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} \to \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{AgBr \downarrow }\\{0,1}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{NaN{O_3}}\\{}\end{array}\\AgN{O_3} + NaCl \to AgCl \downarrow  + NaN{O_3}\end{array}\)

=> \(0,1.188 + 143,5.{n_{AgCl}} = 25,975 \Rightarrow {n_{AgCl}} = 0,05mol\)

Phần trăm về số mol của NaBr trong hỗn hợp đầu là \(\dfrac{{0,1}}{{0,1 + 0,05}}.100\%  \simeq 66,67\% \)

Gọi hóa trị của X là n (\(n \in \left\{ {1,2,3} \right\})\)

Áp dụng BTKL:

\(\begin{array}{l}{m_X} + {m_{C{l_2}}} = {m_{XC{l_n}}} \Leftrightarrow 1,12 + {m_{C{l_2}}} = 3,25 \Leftrightarrow {m_{C{l_2}}} = 2,13g\\ \Rightarrow {n_{C{l_2}}} = \frac{{2,13}}{{2.35,5}} = 0,03mol\end{array}\)

\(\begin{array}{*{20}{c}}{2X}\\{0,06/n}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} + \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{nC{l_2}}\\{0,03}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}} \to \\{}\end{array}\begin{array}{*{20}{c}}{2XC{l_n}}\\{}\end{array}\)

\( \Rightarrow \frac{{0,06}}{n}.X = 1,12 \Rightarrow X = \dfrac{{56}}{3}n\)

Chọn n=3 => X=56 (Fe)

100 m³ = 100 000 dm³ = 100 000 lít

Khử trùng 1 lít nước sinh hoạt cần 5 mg Cl₂

=> Khử trùng 100 000 lít nước sinh hoạt cần 5.100 000=500 000 mg Cl₂ = 500 g Cl₂

Cấu hình electron của nguyên tố Br là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵.

\(2KBr + C{l_2} \to 2KCl + B{r_2}\)

\(2KI + C{l_2} \to 2KCl + {I_2}\)

Đáp án C