Бромная вода с йодидом натрия

Йодид натрия: способы получения и химические свойства

Йодид натрия NaI — соль щелочного металла натрия и йодоводородной кислоты. Белый, при хранении на свету желтеет из-за окисления. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).

Относительная молекулярная масса Mr = 149,90; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,667; t_пл = 661º C;

Способ получения

1. Йодид натрия можно получить путем взаимодействия горячего гидроксида натрия, пероксида водорода и йода, образуются йодид натрия, газ кислород и вода:

если гидроксид натрия будет холодным и к нему вместе с йодом добавить газ сероводород, то в результате данной реакции произойдет образование йодида натрия, осадка серы и воды:

2NaOH + I₂ + H₂S = 2NaI + S↓ + 2H₂O

2. При температуре 150–200º C, в результате взаимодействия натрия и брома, образуется йодид натрия:

2Na + I₂ = 2NaI

3. Разбавленный раствор гидроксида натрия реагирует с йодидом железа в атмосфере азота . При этом образуются йодид натрия и осадок гидроксид железа:

2NaOH + FeI₂ = 2NaI + Fe(OH)₂↓

Качественная реакция

Качественная реакция на йодид натрия — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование осадка желтого цвета:

1. При взаимодействии с нитратом серебра , йодид натрия образует нитрат натрия и осадок йодид серебра:

NaI + AgNO₃ = NaNO₃ + AgI↓

Химические свойства

1. Йодид натрия разлагается при температуре выше 1400º C с образованием натрия и йода:

2NaI = 2Na + I₂

2. Йодид натрия вступает в реакцию с простыми веществами :

2.1. Холодный йодид натрия взаимодействует с хлором. В результате реакции происходит образование хлорида натрия и осадка йода:

2NaI + Cl₂ = 2NaCl + I_2↓

2.2. Холодный йодид натрия взаимодействует с бромом. В результате реакции происходит образование бромида натрия и осадка йода:

2NaI + Br₂ = 2NaBr + I_2↓

3. Йодид натрия способен вступать в реакцию со сложными веществами :

3.1. Йодид натрия реагирует с кислотами-окислителями :

3.1.1. Твердый йодид натрия реагирует с серной кислотой при 30 — 50º С. Взаимодействие данных веществ приводит к образованию осадка йода, газа сероводорода, воды и гидросульфата натрия:

3.1.2. При кипении, в результате взаимодействия твердого йодида натрия и концентрированной азотной кислоты образуются осадок йод, газ оксид азота (IV), вода и нитрат натрия:

4. Йодид натрия способен вступать в реакцию с соединениями железа (III) :

NaI + FeCl₃ = FeCl₂ + I₂↓ + NaCl

Источник

Методические рекомендации к решению расчётных задач по неорганической химии в теме «Галогены» (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5

2Cl2 + 2Н2О = 4HCl + О2↑

mp-pa = m(Н2О) + m(Cl2) − m(О2) ;

Примем n(Cl2) за х , тогда n(О2) = 0,5х;

Составим алгебраическое уравнение на основе приведённого равенства и найдём х:

Δm = х · M(Cl2) − 0,5х · М(О2) = х(71 − 16 ) = 55х;

V(Cl2) = n(Cl2) · Vm = 0,004 · 22,4 = 0,896 л.

10. Вычислите область допустимых значений объёма хлора (н. у.), который необходим для полного хлорирования 10,0 г смеси железа и меди.

Поскольку в условии не сказано каково соотношение металлов в смеси, то остаётся предположить, что областью допустимых значений объёма хлора в данном случае будет диапазон между его объёмами, требуемыми для хлорирования 10 г каждого металла в отдельности. И решение задачи сводится к последовательному нахождению этих объёмов.

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

n(Cl2) = 1,5n(Fe) = 1,5 · 10/56 = 0,26 моль;

V(Cl2) = n(Cl2) · Vm = 0,26 · 22,4 = 5,99 ≈ 6 л;

n(Cl′2) = n(Cu) = 10/63,5 = 0,16 моль;

V(Cl′2) = 22,4 · 0,16 = 3,5 л.

Ответ: 3,5 ≤ V(Cl2) ≤ 6л.

11. Вычислите массу йода, которая образуется при обработке избытком подкисленного раствора перманганата калия смеси дигидрата йодида натрия, йодида калия и йодида магния, в которой массовые доли всех солей равны, а суммарное количество всех веществ составляет 50,0 ммоль.

Запишем уравнения реакций, протекающих в растворе, и составим общие полуреакции, на основе которых расставим коэффициенты:

10NaI·2H2O + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 28H2O

10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O

5MgI2 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 5MgSO4 + K2SO4 + 8H2O

MnO4¯+ 8H+ + 5ē = Mn2+ + 4H2O 2

2 MnO4¯+ 16H+ + 10 I¯= 2 Mn2+ + 5I2 + 8H2O

Из равенства массовых долей компонентов смеси следует, что равны и их массы. Приняв их за х составим алгебраическое уравнение на основе равенства:

n1 + n2 + n3 = 50,0 ммоль

m1/М(NaI·2H2O) + m2/М(KI) + m3/М(MgI2) = 50,0 ммоль

х/186 + х/166 + х/278 = 50·10-3моль

Далее находим массы йода в каждой реакции и, сложив их, получаем общую массу йода выделившегося при обработке смеси окислителем:

m (I2)1 = 5М(I2) · m(NaI·2H2O)/10М(NaI·2H2O) = (5· 254 · 3,33)/10 · 186 = 2,27 г;

m (I2)2 = 5М(I2) · m(KI)/10М(KI) = (5· 254 · 3,33)/10 · 166 = 2,55 г;

m (I2)3 = 5М(I2) · m(MgI2)/10М(MgI2) = (5· 254 · 3,33)/10 · 278 = 3,04 г.

12. При пропускании через 200 г 5,00%-го раствора пероксида водорода хлора масса раствора увеличилась на 3,9 г. Вычислите массовые доли веществ в получившемся растворе.

Н2О2 + Cl2 = О2 + 2НCl

1. Найдём исходное количество Н2О2 в растворе:

n1(Н2О2) = m/М(Н2О2) = mР-РА· ω/ М(Н2О2) = 200 · 0,05/34 =

2. Примем количество поглощенного хлора в растворе за х, тогда nО2 = х, а увеличение массы раствора обусловлено разницей масс поглощенного хлора и выделившегося кислорода:

m(Cl 2) − m(О 2) = Δ m или х·М(Cl 2) − х·М(О2) = Δ m;

71х − 32х = 3,9; х = 0,1 моль.

3. Вычислим количества веществ оставшихся в растворе:

n2(Н2О2)ОКИСЛЕННОЕ = n(Cl 2) = 0,1 моль;

n(Н2О2)ОСТАВШЕЕСЯ В РАСТВОРЕ = n1 − n2 = 0,294 − 0,1 = 0,194 моль;

n(НCl ) = 2n(Cl 2) = 0,2 моль.

4. Находим массовые доли веществ в образовавшемся растворе:

ω(Н2О2) = n(Н2О2) · М(Н2О2)/ mР-РА = 0,194 · 34/203,9 · 100% = 3,23%;

ω(НCl ) = n(НCl) · М(НCl)/ mР-РА = 0,2 · 36,5/203,9 · 100% = 3,58%.

13. Тетрагидрат бромида марганца (II) массой 4,31 г растворили в достаточном объёме воды. Через полученный раствор пропускали хлор до тех пор, пока молярные концентрации обеих солей не сравнялись. Вычислите, какой объём хлора (н. у.) был пропущен.

Mn Br2 · 4H2O + Cl2 = MnCl2 + Br2 + 4H2O

1. Найдём исходное количество тетрагидрата бромида марганца (II) в растворе:

n(Mn Br2 · 4H2O)ИСХ. = m/M = 4,31/287 = 1,5·10−2моль.

2. Равенство молярных концентраций обеих солей наступит, когда половина исходного количества Mn Br2 · 4H2O будет израсходована. Т. о. количество требуемого хлора может быть найдено из уравнения реакции:

n(Cl2) = n(MnCl2) = 0,5 n(Mn Br2 · 4H2O)ИСХ. = 7,5·10−3моль.

V(Cl2) = n·Vm = 7,5·10−3·22,4 = 0,168 л.

14. Через 150 мл раствора бромида бария с молярной концентрацией соли 0,05 моль/л пропускали хлор, пока массовые доли обеих солей не сравнялись. Вычислите, какой объём хлора (200С, 95 кПа) был пропущен.

BaBr2 + Cl2 = BaCl2 + Br2

1. Из равенства массовых долей образующихся солей следует равенство их масс.

m(BaCl2) = m(BaBr2) или n(BaCl2)·М(BaCl2) = n′(BaBr2)·М(BaBr2).

2. Примем n(BaCl2) за х моль, а n′(BaBr2), оставшийся в растворе, за СМ ·V − х = 0,15·0,05− х = 7,5·10−3− х и составим алгебраическое уравнение:

208х = (7,5·10−3− х)·297;

2,2275 = 297х +208х;

3. Найдём количество хлора и его объём:

n(Cl2) = n(BaCl2) = 0,0044 моль;

V(Cl2) = nRT/P = (0,0044·8,314·293)/95 = 0,113 л.

15. Смесь бромида и фторида калия общей массой 100 г растворили в воде; через полученный раствор пропустили избыток хлора. Масса остатка, после выпаривания и прокаливания равна 80,0 г. Вычислить массовые доли веществ в полученной смеси.

1. После прокаливания продуктов реакции остаток состоит из фторида и хлорида калия:

2КBr + Cl2 = 2КCl + Br2

2. Примем количества KF и КBr за х и у соответственно, тогда

n(КCl) = n(КBr) = у моль.

Составим систему уравнений на основе равенств:

n(KF)·М(KF) + n(КBr)·М(КBr) = 100

n(KF)·М(KF) + n(КCl)·М(КCl) = 80

58х + 119у = 100 58х = 100 – 119у

58 х + 74,5у = 80 100 – 119у + 74,5у = 80

44,5у = 20; у = 0,45; х = 0,8.

3. Найдём массы веществ в остатке и их массовые доли:

m(KF) = 58·0,8 = 46,5 г.

m(КCl) = 74,5·0,45 = 33,5 г.

ω(KF) = 46,5/80·100% = 58,1%;

ω(КCl) = 33,5/80·100% = 41,9%.

16. Смесь бромида и йодида натрия обработали избытком хлорной воды, полученный раствор выпарили и прокалили. Масса сухого остатка оказалась в 2,363 раза меньше массы исходной смеси. Во сколько раз масса осадка, полученного после обработки такой же смеси избытком нитрата серебра, будет больше массы исходной смеси?

2NaBr + HClO +HCl = 2NaCl + Br2 + H2O

2NaI + HClO +HCl = 2NaCl + I2 + H2O

1. Примем массу исходной смеси за 100 г, а количества образующих её солей NaBr и NaI, за х и у соответственно. Тогда на основании отношения(m(NaBr) + m(NaI))/ m(NaCl) = 2,363 составим систему уравнений:

М(NaBr)·х + М(NaI)·у = 100

2,363 · М(NaCl)·(х+у) = 100

103х + 150у = 100

х = 0,54 моль; у = 0,18 моль.

2. Запишем вторую группу реакций:

NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3

NaI + AgNO3 = AgI↓ + NaNO3

Тогда для определения отношения масс образовавшегося осадка и исходной смеси веществ, (принятую за 100 г), остаётся найти количества и массы AgBr и AgI, которые равны n(NaBr) и n(NaI) соответственно, т. е. 0,18 и 0,54 моль.

3. Находим отношение масс:

(m(AgBr) + m(AgI))/(m(NaBr) + m(NaI)) =

(126,9 + 34,67)/100 = 1,62.

17. Смесь йодида магния и йодида цинка обработали избытком бромной воды, полученный раствор выпарили и прокалили при 200 – 3000С. Масса сухого остатка оказалась в 1,445 раза меньше массы исходной смеси. Во сколько раз масса осадка, полученного после обработки такой же смеси избытком карбоната натрия, будет меньше массы исходной смеси?

1. Запишем обе группы реакций, обозначив массы исходной смеси веществ и образующихся продуктов как m1 , m2 , m3.

(MgI2 + ZnI2)+ 2Br2 = (MgBr2 + ZnBr2)+ 2I2

(MgI2 + ZnI2)+ 2 Na2CO3 = (MgCO3 + ZnCO3)↓ + 4NaI

m1/ m2 = 1,445; m1/ m3 = ?

2. Примем количества солей в исходной смеси за х (MgI2) и у (ZnI2), тогда количества продуктов всех реакций можно выразить как

n(MgI2) = n(MgBr2) = n(MgCO3) = х моль;

n(ZnI2) = n(ZnBr2) = n(ZnCO3) = у моль.

3. Примем массу исходной смеси m1 за 100 г и составим систему уравнений:

х·М(MgI2) + у·М(ZnI2) = 100;

1,445(х·М(MgBr 2) + у·М(ZnBr2)) = 100.

278х + 319у = 100;

1,445(184х + 225у) = 100.

х = 0,11 моль; у = 0,22 моль

4. Находим искомое отношение масс:

m1/ m3 = 100/(М(MgCO3)·х + М(ZnCO3)·у) = 100/(84х + 125у) = 100/36,74 = 2,72 раза.

18. При обработке избытком бромной воды смеси бромида натрия и йодида натрия, масса сухого остатка, полученного после выпаривания и прокаливания, уменьшилась в 1,25 раза по сравнению с массой исходной смеси солей. Вычислите массовые доли веществ в исходной смеси.

Источник

Бромид натрия: способы получения и химические свойства

Бромид натрия — NaBr соль щелочного металла натрия и бромоводородной кислоты. Белое кристаллическое вещество. Плавится без разложения. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).

Относительная молекулярная масса Mr = 102,89; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,211; t_пл = 755º C

Способ получения

1. Бромид натрия можно получить путем взаимодействия концентрированного и холодного гидроксида натрия и брома, образуются гипобромит натрия, бромид натрия и вода:

2NaOH + Br₂ = NaBrO + NaBr + H₂O,

при взаимодействии брома с концентрированным и горячим гидроксидом натрия образуется бромат натрия, бромид натрия и вода:

6NaOH + 3Br₂ = NaBrO₃ + 5NaBr + 3H₂O

2. При температуре 150–200º C, в результате взаимодействия натрия и брома, образуется бромид натрия:

2Na + Br₂ = 2NaBr

3. Холодный йодид натрия реагирует с бромом . При этом образуются бромид натрия и осадок йод:

2NaI + Br₂ = 2NaBr + I₂↓

Качественная реакция

Качественная реакция на бромид натрия — взаимодействие с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование осадка бледно — желтого цвета:

1. При взаимодействии с нитратом серебра , бромид натрия образует нитрат натрия и осадок бромид серебра:

NaBr + AgNO₃ = NaNO₃ + AgBr↓

Химические свойства

1. Бромид натрия вступает в реакцию с простыми веществами :

1.1. Горячий бромид натрия взаимодействует с хлором. В результате реакции происходит образование хлорида натрия и газа брома:

2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂↑

2. Бромид натрия способен вступать в реакцию со сложными веществами :

2.1. Бромид натрия реагирует с кислотами :

2.1.1. Твердый бромид натрия реагирует с холодной серной кислотой с концен трацией 10–50% . Взаимодействие данных веществ приводит к образованию сульфата натрия и бромоводородной кислоты:

Если концентрацию горячей серной кислоты поднять выше 50 %, то в результате реакции образуется гидросульфат натрия, бром, оксид серы (IV) и вода:

Источник