Luyện tập Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide

 Hydrofluoric acid (HF) là acid yếu, nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn thủy tinh, phương trình hóa học của phản ứng:

SiO₂ + 4HF SiF₄ + H₂O

X, Y ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA

⇒ X, Y là nguyên tố halogen.

TH₁: Cả 2 muối hhalide đều tạo kết tủa

Gọi halogen trung bình là R ⇒ muối là NaR (M_X < M_R < M_Y)

NaR + AgNO₃ → AgR↓ + NaNO₃

⇒ M_R = 175,66

⇒ Halogen là I và At (At không có trong tự nhiên ⇒loại

TH₂: Chỉ có 1 muối halide tạo kết tủa ⇒ 2 muối là NaF và NaCl

NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃

⇒ n_NaCl = 0,06 mol  ⇒ m_NaCl = 3,51 gam

⇒ m_NaF = 6,03 – 3,51 = 2,52 gam

Dãy gồm các chất đều tác dụng với dung dịch HCl là Fe, CuO, Ba(OH)₂.

Các chất Cu, H₂SO₄, BaSO₄ không tác dụng với HCl.

 Bảo toàn khối lượng ta có:

m_KL + m_Cl^- = m_muối

⇒ 40,3 - 11,9 = 28,4 (g)

n_Cl2 = 28,4/71 = 0,4 mol

⇒ V_Cl2 = 0,4.22,4 = 8,96 lít

 AgF là muối tan nhiều trong nước. Còn các muối AgCl, AgBr và AgI đều là kết kết tủa trong nước.

 Tính acid của các hydrohalic acid tăng dần từ hydrofluoric acid đến hydroiodic acid.

 n_H2 = 0,6 mol

n_HCl = 2n_H2 = 1,2 mol

  m_muối = m_KL + m_{gốc acid} = 25,12 + 35,5.1,2 = 67,72 (g) 

Fe(OH)₂ + 2HCl ⟶ FeCl₂ + H₂O.

CuO + 2HCl ⟶ CuCl₂ + H₂O

- 2 phản ứng trên không phản phản ứng oxi hóa khử.

- Ở phản ứng:

Fe + 2HCl ⟶ FeCl₂ + H₂ 

HCl thể hiện tính oxi hóa

Ở phản ứng:

KClO₃ + 6HCl ⟶ KCl + 3Cl₂ + 3H₂O

HCl thể hiện tính khử

 Áp dụng quy tắc xác định số oxi hóa:

I có số oxi hóa -1 trong hợp chất.

Kết tủa là AgCl.

AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃

⇒ n_NaCl = n_AgCl = 17,22/143,5 = 0,12 (mol)

n_HCl = 0,1 (mol)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

0,1       ←       0,1              (mol)

⇒ m_Fe = 0,1.56 = 5,6 (g)

Dung dịch HCl là acid mạnh, tác dụng với kim loại đứng trước hydrogen trong dãy hoạt động hóa học.

Cu đứng sau H trong dãy hoạt động hóa học Cu không phản ứng với dung dịch HCl.

Nhiệt độ sôi của các hydrogen halide tăng dần từ HCl đến HI. Riêng HF do tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử nên hydrogen fluorine khó bay hơn Nhiệt độ sôi cao hơn, cao bất thường.

… H – F … H – F …

Các phản ứng trên không phải phản ứng oxi hóa khử.

 Phản ứng chứng minh tính khử của các ion halide là: 

 Bromide có số oxi hóa tăng từ − 1 lên 0, thể hiện tính khử trong phản ứng. 

 Lượng NaCl nguyên chất:

m_{NaCl nguyên chất} = 1000.89,5% = 895kg

Lượng HCl thu được theo lí thuyết :

2NaCl + H₂SO₄ Na₂SO₄ + 2HCl

 58,5g                                      36,5g

895kg                                         x 

x =  558,42 kg

Lượng HCl thu được theo thực tế:

m_{HCl tt} = 1250.1,19.37% = 550,375 kg

Hiệu suất của quá trình điều chế:

 Các hydrogen halide không làm quỳ tím hóa đỏ.

Các hydrohalic acid mới làm quỳ tím hóa đỏ.

Dung dịch nước của hydrogen chlorine là hydrochloric acid (HCl) được dùng để trung hòa môi trường base, hoặc thủy phân các chất trong quá trình sản xuất, tẩy rửa gỉ sắt (thành phần chính là các iron oxide) bám trên bề mặt của các loại thép.

Ví dụ:

Fe₂O₃ + 6HCl 2FeCl₃ + 3H₂O.

 Đặt n_MX2 = a mol

a.(M + 2X) + 133,5.0,02 = 5,37                      (1)

AlCl₃ + 3AgNO₃ 3AgCl + Al(NO₃)₃

MX₂ + 2AgNO₃ 2AgX + M(NO₃)₂

  a        2a          2a      a

143,5.0,06 + 2a.(X+108) = 14,35                      (2)

Al(NO₃)₃ + 3NaOH Al(OH)₃ + 3NaNO₃

Al(OH)₃ + NaOH NaAlO₂ + 2H₂O

M(NO₃)₂ + 2NaOH M(OH)₂ + 2NaNO₃ 

  a                               a

M(OH)₂ MO + H₂O

  a          a

a.(M + 16) = 1,6 (3)

Từ (1), (2) và (3) ta có:

aM = 1,28; aX = 0,71; a = 0,02

M = 64, M là Cu

Vậy muối halide là CuCl₂

 Dùng AgNO₃ có thể nhận biết 3 dung dịch trên:

AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃

                       kết tủa trắng

AgNO₃ + NaBr → AgBr + NaNO₃

                       kết tủa vàng nhạt

AgNO₃ + NaI → AgI + NaNO₃

                       kết tủa vàng

AgNO₃ + NaF → Không có hiện tượng.