Tổng hợp bài tập nhóm halogen hay và khó

TN1: Đặt ${{n}_{HCl}}=x\Rightarrow \text{ }{{n}_{{{H}_{2}}}}=\frac{x}{2}$

Bảo toàn khối lượng: m_KL + m_HCl = m_rắn + m_H2

=> 2,02 + 36,5x = 4,86 + 2x/2

=> x = 0,08

=> V = 22,4.x/2 = 0,896 lít

TN1: A + 200 ml HCl → 4,86 gam rắn

TN2: A + 400 ml HCl → 5,57 gam rắn

Nhận xét: Lượng HCl tăng gấp đôi nhưng lượng chất rắn tăng chậm hơn => TN2 có HCl dư, kim loại tan hết

Đặt a, b là số mol Mg, Zn trong 2,02 gam A

=> m_A = 24a + 65b = 2,02

m_muối = 95a + 136b = 5,57

=> a = 0,03 và b = 0,02

=> m_Mg = 0,72 gam và m_Zn = 1,3 gam

=> trong 10,1 gam A chứa 3,6 gam Mg và 6,5 gam Zn

TN1: A + 200 ml HCl → 4,86 gam rắn

TN2: A + 400 ml HCl → 5,57 gam rắn

Nhận xét: Lượng HCl tăng gấp đôi nhưng lượng chất rắn tăng chậm hơn => TN2 có HCl dư, kim loại tan hết

Đặt a, b là số mol Mg, Zn trong 2,02 gam A

=> m_A = 24a + 65b = 2,02

m_muối = 95a + 136b = 5,57

=> a = 0,03 và b = 0,02

=> m_Mg = 0,72 gam và m_Zn = 1,3 gam

=> trong 10,1 gam A chứa 3,6 gam Mg và 6,5 gam Zn

${{n}_{{{H}_{2}}}}=\frac{1}{22,4}=0,0446\,mol;\,\,{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,03\,mol$

H₂ + Cl₂ → 2HCl (1)

Vì ${{n}_{{{H}_{2}}}}>{{n}_{C{{l}_{2}}}}$ => hiệu suất phản ứng tính theo Cl₂

AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃ 
=> n_{HCl (trong 5g A)} = n_AgCl = 0,01 mol 
=> n_{HCl (trong 20g A)} = 0,01.4 = 0,04 mol
(1) => n_{Cl2 phản ứng} = 0,5.n_HCl = 0,5.0,04 = 0,02 mol
=> H% = 0,02 / 0,03 .100% = 66,67%

+) TH₁ : Nếu hỗn hợp đầu là NaF và NaCl

=> kết tủa chỉ có AgCl (vì AgF tan) => n_AgCl = $\frac{517}{7175}$ mol = n_NaCl

=> ${{m}_{NaF}}=6,09\text{ }-\frac{517}{7175}.58,5=1,875$(gam)

=> %m_NaF = 30,79% (không có đáp án thỏa mãn)

Đặt số mol của AgNO₃ là  a => số mol của NaNO₃ cũng là a

BTKL : m_NaZ  + m_AgNO3 = m_AgZ + m_NaNO3

=> 6,09 + a . 170 = 10,34 + a . 85

=> a = 0,05 = n_NaZ

=> M_NaZ = 6,09 : 0,05 = 121,8

=> M_Z = 98,8

=> M_X < M_Z < M_Y mà X và Y là kế tiếp nhau nên X là Br (80) , Y là Iot (127)

Ta có hệ : $\left\{ \begin{array}{l}{n_{NaI}}\; + {\rm{ }}{n_{NaBr}} = {\rm{ }}0,05\\{n_{NaI}}.150\; + {\rm{ }}{n_{NaBr}}.103 = {\rm{ 6,09}}\end{array} \right.$

=> n_NaI = 0,02 mol  và  n_NaBr = 0,03 mol

=> m_NaBr = 0,03 . 103 = 3,09

=> $\%m=\frac{3,09~}{6,09}.100\text{ }\%=50,74\%$

$\Rightarrow \%{{m}_{MgC{{l}_{2}}}}=\frac{0,15.95}{0,15.95+0,1.162,5}.100\%=46,72\%$

Quy đổi hỗn hợp ban đầu về KCl và O

BT nguyên tố K: 

_{nKCl trước} = n_{KCl sau}= 0,18 mol

\(\left\{ \begin{array}{l}KCl\\KCl{O_2}\\KCl{O_3}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}KCl = 0,18mol\\O = xmol\end{array} \right.\) 

$\xrightarrow{HCl}$ \(\left\{ \begin{array}{l}KCl = 0,18mol\\C{l_2} = 0,36mol\\{O^{2 - }}\end{array} \right.\)

Bảo toàn e cho nguyên tố oxi và Cl trong axit 

2Cl^-        - 2e →     Cl₂

            0,72\( \leftarrow \)   0,36

O⁰   +  2e  → Cl₂

          0,72 → 0,36

=> n_O = 0,36

=> m = m_KCl  + m_O =13,41+0,36*16= 19,17 (gam)

KClO₃ → KCl + 3/2 O₂

Ca(ClO₂)₂ → CaCl₂ + 2O₂

Ca(ClO₃)₂ → CaCl₂ + 3O₂

CaCl₂ → CaCl₂

KCl →KCl

Chất rắn B là KCl và CaCl₂

\(\begin{array}{l}{n_{{H_2}S{O_4}}} = 1,56{\rm{ }}mol{\rm{ }} \Rightarrow {n_{S{O_2}}} = {n_{S{O_3}}} = {n_{{H_2}S{O_4}}} = 1,56{\rm{ }}mol\\\Rightarrow {\rm{ }}{n_{{O_2}}} = 0,78{\rm{ }}mol\end{array}\)

Bảo toàn khối lượng ta có: ${{m}_{A}}={{m}_{B}}+{{m}_{{{O}_{2}}}}\Rightarrow {{m}_{B}}=58,72\text{ }gam$

CaCl₂ + K₂CO₃ → CaCO₃ + 2KCl

0,18  ← 0,18                 →      0,36

Xét hỗn hợp B ta có: ${{m}_{KCl}}={{m}_{B}}-{{m}_{CaC{{l}_{2}}}}=38,74\text{ }gam$

Vậy khối lượng KCl ở D là: m_KCl = 38,74 + 0,36.74,5 = 65,56 gam

m _{KCl tại A} = 3/22 .m _{KCl trong dung dịch D}

=> m_{KCl tại A} = 8,94 gam

Vậy khối lượng KCl tại phản ứng 1 là: 38,74 – 8,94 = 29,8 gam

Theo phản ứng 1 thì: m_KClO3 = 49 gam => %KClO₃ = 58,55%

${{n}_{F\text{e}C{{l}_{2}}}}=0,06\,mol;\,{{n}_{F\text{e}C{{l}_{3}}}}=x\,mol$

Bảo toàn nguyên tố Cl: ${{n}_{HCl}}=2.{{n}_{F\text{e}C{{l}_{2}}}}+3.{{n}_{F\text{eC}{{\text{l}}_{3}}}}=~3x+0,12$

Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{{{H}_{2}}O}}=\frac{1}{2}.{{n}_{HCl}}=\frac{1}{2}.(3x+0,12)=1,5x+0,06$

=> n_O = 1,5x + 0,06

Bảo toàn nguyên tố Fe: ${{n}_{F\text{e}\,(trong\,oxit)}}={{n}_{F\text{e}C{{l}_{2}}}}+{{n}_{F\text{e}C{{l}_{3}}}}=0,06+x$

Bảo toàn khối lượng: 9,12 = 56.(x + 0,06) + 16.(1,5x + 0,06)

=> x = 0,06 => ${{m}_{FeC{{l}_{3}}}}=9,75\text{ }gam$

Sục Cl₂ vào dung dịch A thu được 3,93 gam muối

Thay 1 mol NaBr bằng 1 mol NaCl ---------> khối lượng giảm 44,5 gam 
Thay x mol NaBr bằng x mol NaCl ---------> giảm 4,82 – 3,93 = 0,89 gam 

=> ${{n}_{NaBr}}=\frac{{{m}_{giam}}}{{{M}_{Br}}-{{M}_{Cl}}}=\frac{0,89}{80-35,5}=0,02\text{ }mol$

=> n_{NaBr ban đầu} = 0,02 mol và n_{NaCl sinh ra} = 0,02 mol

Gọi hh muối khan sau phản ứng với Cl₂ là hh B. B gồm NaCl và NaF

Khi cho hh B vào AgNO₃ thì AgF không kết tủa

Xét trong 2 phần: ${{n}_{AgCl}}=2.\frac{4,305}{143,5}=0,06\,mol$

=> ∑n_NaCl = _nAgCl = 0,06 mol => n_{NaCl ban đầu} = 0,06 – 0,02 = 0,04 mol

=> m_NaF = 4,82 – 0,02.103 – 0,04.58,5 = 0,42 gam => $\%{{m}_{NaF}}=\frac{0,42}{4,82}.100\%=8,71\%$

Mg  +  2HCl → MgCl₂ + H₂
12,82 mol          →         12,82 mol
2KClO₃ → 2KCl + 3O₂
   4,2 mol     →        6,3 mol
4HCl + MnO₂ → Cl₂ + MnCl₂ + 2H₂O

             0,22  →  0,22        →      0,44

2H₂   +  O₂ → 2H₂O
12,6 ← 6,3 → 12,6
 H₂   +  Cl₂  →  2HCl

0,22 → 0,22  →  0,44

=> chất tan sau phản ứng nổ là HCl (0,44 mol)
m_{dd sau pứ} = m_H2O + m_HCl = 12,6.18 + 0,44.36,5 = 242,86 gam
=> $C{{\%}_{HCl}}=\frac{0,44.36,5}{242,86}.100\%=6,61\%$

Gọi công thức của muối của kim loại hóa trị 2 là AM₂

 AM₂ + 2AgNO₃ → 2AgM↓ + A(NO₃)₂   (1)
Kết tủa thu được chỉ có thể là AgM
Khi cho 150 gam dd X tác dụng với Na₂CO₃ thì

AM₂ + Na₂CO₃ → ACO₃ + 2NaM  (2)
Kết tủa thu được là ACO₃

ACO₃ → AO + CO₂  (3)
Khi cho CO₂ vào dd KOH dư thì: CO₂ + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O   (4)
Gọi số mol của AM₂ trong 50 gam dd X là x mol (x > 0)
=> số mol của AM₂ trong 150 gam dd X là 3x mol
Theo PT (2), (3) ta có : ${{n}_{C{{O}_{2}}}}={{n}_{AC{{\text{O}}_{3}}}}={{n}_{A{{M}_{2}}}}=3x~$ (mol)
Ta có : m_KOH = 11,6 gam

Theo PT (4): m_{KOH pứ} = 2.n_CO2.M_KOH = 2.3x.56 = 336x  (gam)
=> m_{KOH dư} = 11,6 - 336x (gam)
Khối lượng dd lúc sau là : _{mdd sau pứ} = m_CO2 + m_{dd KOH} = 80 + 44.3x = 80 + 132x (g)
 C%_{dd KOH sau pứ} = 3,8% => $\frac{11,6-336x}{80+132x}.100\%=3,8\%$
=> x = 0,025mol

Trường hợp lấy 50 gam dd X : m_AgM = 9,4 gam, ta có : ${{n}_{AgM}}=2.{{n}_{A{{M}_{2}}}}=0,05\text{ }mol$
=> M_AgM = 188 gam => M là Br
Trường hợp lấy 150 gam dd X: ${{m}_{AC{{O}_{3}}}}=6,3\text{ }gam$ và ${{n}_{AC{{O}_{3}}}}={{n}_{A{{M}_{2}}}}=0,075\text{ }mol$
=> A = 24 => A là Mg

=> Công thức của muối là MgBr₂

=> trong 50 gam dd X ban đầu chứa 0,025 mol MgBr₂

=> $C\%=\frac{0,025.184}{50}.100\%=9,2\%$

TN1: A + 200 ml HCl → 4,86 gam rắn

TN2: A + 400 ml HCl → 5,57 gam rắn

Nhận xét: Lượng HCl tăng gấp đôi nhưng lượng chất rắn tăng chậm hơn => TN2 có HCl dư, kim loại tan hết

Đặt a, b là số mol Mg, Zn trong 2,02 gam A

=> m_A = 24a + 65b = 2,02

m_muối = 95a + 136b = 5,57

=> a = 0,03 và b = 0,02

=> m_Mg = 0,72 gam và m_Zn = 1,3 gam

=> trong 10,1 gam A chứa 3,6 gam Mg và 6,5 gam Zn

TN1: Đặt ${{n}_{HCl}}=x\Rightarrow \text{ }{{n}_{{{H}_{2}}}}=\frac{x}{2}$

Bảo toàn khối lượng: m_KL + m_HCl = m_rắn + m_H2

=> 2,02 + 36,5x = 4,86 + 2x/2

=> x = 0,08

=> V = 22,4.x/2 = 0,896 lít

16HCl + 2KMnO₄ → 2KCl + 2MnCl₂ + 8H₂O + 5Cl₂

Theo PTHH : n_KCl  = n_MnCl2 = x

Khối lượng muối = 28,07 => m_KCl  + m_MnCl2 = 28,07 

=> x . 74,5 +  x . 126 = 28,07 

=> x = 0,14 mol

=> n _KCl  = n _MnCl2  = 0,14 mol

Theo PTHH => ${{n}_{C{{l}_{2}}}}=\frac{5}{2}{{n}_{KCl}}=\frac{5}{2}.0,14=0,35\text{ }mol$

Theo định luật bảo toàn e : $x.{{n}_{M}}+3.{{n}_{Al}}=2.{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,7\text{ }mol$

Có tỉ lệ mol Al : M = 1 : 2 = > n_Al = a  thì  n_M = 2a

=> 2a.x + a.3 = 0,7 mol

Với x = 1 => a = 0,175 mol  =>  m _Al = 0,175.27 = 4,725 gam

=> m_M = 7,5 – 4,725 = 2,775 gam

=> ${{M}_{M}}=\frac{2,775}{0,175.2}=7,9$ (loại)

Với x = 2 => a = 0,1 mol  => m_Al  = 27.0,1 = 2,7 gam => m _M = 7,5 – 2,7 = 4,8 gam

$=>~{{M}_{M}}=\frac{4,8}{0,1.2}=24$  (Mg, chọn )

Vậy kim loại cần tìm là Mg

Gọi số mol NaBr và NaI trong X lần lượt là x và y

- Khi A phản ứng với Br₂ :

2NaI + Br₂ → 2NaBr + I₂

=> m_{muối giảm}  = 127y – 80y = 7,05 => y = 0,15 mol

- Khi A phản ứng với Cl₂ :

2NaBr + Cl₂ → 2NaCl + Br₂

2NaI + Cl₂ → 2NaCl + I₂

=> m_giảm = (80x + 127y) – 35,5(x + y) = 22,625

=> x = 0,2 mol

Vậy %m_NaBr = 47,8% và %m_NaI = 52,2%