Ion halide: nhận biết bằng AgNO₃, tính khử với H₂SO₄ đặc và hỗn hợp muối halide

Nhận biết bốn dung dịch $\mathrm{NaF}$, $\mathrm{NaCl}$, $\mathrm{NaBr}$, $\mathrm{NaI}$ chỉ bằng một thuốc thử.

Giải. Thuốc thử: dung dịch $\mathrm{AgNO_3}$. Không hiện tượng: $\mathrm{NaF}$. Kết tủa trắng: $\mathrm{NaCl}$ ($\mathrm{NaCl} + \mathrm{AgNO_3} \rightarrow \mathrm{AgCl\downarrow} + \mathrm{NaNO_3}$). Kết tủa vàng nhạt: $\mathrm{NaBr}$. Kết tủa vàng: $\mathrm{NaI}$.

Cho $100$ mL dung dịch $\mathrm{NaCl}$ $0{,}1$ M tác dụng với $\mathrm{AgNO_3}$ dư. Tính khối lượng kết tủa.

Giải. $n(\mathrm{NaCl}) = 0{,}1 \times 0{,}1 = 0{,}01$ mol, $n(\mathrm{AgCl}) = 0{,}01$ mol, $m = 0{,}01 \times 143{,}5 = 1{,}435$ g.

Hoà tan $10$ g hỗn hợp $\mathrm{NaF}$ và $\mathrm{NaCl}$ vào nước, cho $\mathrm{AgNO_3}$ dư vào, thu $14{,}35$ g kết tủa. Tính phần trăm khối lượng $\mathrm{NaCl}$.

Giải. Chỉ $\mathrm{NaCl}$ tạo kết tủa: $n(\mathrm{AgCl}) = 14{,}35 / 143{,}5 = 0{,}1$ mol, bằng $n(\mathrm{NaCl})$; $m(\mathrm{NaCl}) = 0{,}1 \times 58{,}5 = 5{,}85$ g, tức $58{,}5\%$. $\mathrm{NaF}$: $10 - 5{,}85 = 4{,}15$ g ($41{,}5\%$).

Cho $0{,}2$ mol $\mathrm{NaBr}$ tác dụng với $\mathrm{H_2SO_4}$ đặc dư. Tính khối lượng $\mathrm{Br_2}$ và thể tích $\mathrm{SO_2}$ (đkc).

Giải.

$$\mathrm{2NaBr} + \mathrm{2H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{Na_2SO_4} + \mathrm{Br_2} + \mathrm{SO_2} + \mathrm{2H_2O}$$

$n(\mathrm{Br_2}) = n(\mathrm{SO_2}) = 0{,}1$ mol. $m(\mathrm{Br_2}) = 0{,}1 \times 160 = 16$ g; $V(\mathrm{SO_2}) = 0{,}1 \times 24{,}79 = 2{,}479$ L. Electron: $\mathrm{Br^-}$ nhường $0{,}2$ mol, $\mathrm{S^{+6}}$ nhận $0{,}1 \times 2 = 0{,}2$ mol.

Cho $0{,}16$ mol $\mathrm{NaI}$ phản ứng hết với $\mathrm{H_2SO_4}$ đặc theo phương trình đã cho. Tính khối lượng $\mathrm{I_2}$ và thể tích $\mathrm{H_2S}$ (đkc).

Giải.

$$\mathrm{8NaI} + \mathrm{5H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{4Na_2SO_4} + \mathrm{4I_2} + \mathrm{H_2S} + \mathrm{4H_2O}$$

$n(\mathrm{I_2}) = 0{,}16 / 2 = 0{,}08$ mol, $m = 0{,}08 \times 254 = 20{,}32$ g; $n(\mathrm{H_2S}) = 0{,}16 / 8 = 0{,}02$ mol, $V = 0{,}02 \times 24{,}79 = 0{,}4958$ L.

Hỗn hợp $\mathrm{NaBr}$ và $\mathrm{NaI}$ nặng $25{,}3$ g. Sục $\mathrm{Cl_2}$ dư vào dung dịch, cô cạn, được $11{,}7$ g $\mathrm{NaCl}$ (coi $\mathrm{I^-}$ chỉ bị oxi hoá thành $\mathrm{I_2}$). Tìm khối lượng từng muối.

Giải. Gọi $a$, $b$ là số mol $\mathrm{NaBr}$, $\mathrm{NaI}$. Bảo toàn $\mathrm{Na}$: $a + b = 11{,}7/58{,}5 = 0{,}2$. Khối lượng: $103a + 150b = 25{,}3$. Thay $a = 0{,}2 - b$: $20{,}6 + 47b = 25{,}3$, nên $b = 0{,}1$, $a = 0{,}1$. $m(\mathrm{NaBr}) = 10{,}3$ g ($40{,}7\%$), $m(\mathrm{NaI}) = 15$ g.

Cách tăng giảm khối lượng: giảm $25{,}3 - 11{,}7 = 13{,}6$ g $= 44{,}5a + 91{,}5b$, cùng với $a + b = 0{,}2$ cho cùng kết quả.

Hỗn hợp gồm $0{,}1$ mol $\mathrm{NaCl}$ và $0{,}1$ mol $\mathrm{NaBr}$ tác dụng với $\mathrm{AgNO_3}$ dư. Tính khối lượng kết tủa.

Giải. $m = 0{,}1 \times 143{,}5 + 0{,}1 \times 188 = 33{,}15$ g. Kiểm tra bằng tăng giảm: khối lượng hỗn hợp $0{,}1 \times 58{,}5 + 0{,}1 \times 103 = 16{,}15$ g, mỗi mol muối thành kết tủa tăng $85$ g: $16{,}15 + 0{,}2 \times 85 = 33{,}15$ g.