Bài 26: Clo

Bài 1: Khi dẫn khí clo vào nước xảy ra hiện tượng vật lí hay hiện tượng hóa học? Giải thích.

Lời giải:

Dẫn khí clo vào nước, vừa là hiện tượng vật lí, vừa là hiện tượng hóa học, vì:

– Có tạo thành chất mới là HCl và HClO.

– Có khí clo tan trong nước.

Cl2 (k) + H2O (1) ↔ HCl(dd) + HClO(dd).

Bài 2: Nếu tính chất hóa học của clo. Viết các phương trình hóa học minh họa.

Lời giải:

Phương trình hóa học của clo.

– Tác dụng với kim loại: 3Cl2 (k) + 2Fe (r ) to→ 2FeCl3(r)

– Tác dụng với hiđro: Cl2 (k) + H2 (k) to→ 2HCl (k)

– Tác dụng với nước: Cl2(k) + H2O ↔ HCl(dd) + HClO(dd).

– Tác dụng với dung dịch NaOH:

Cl2 (k) + 2NaOH(dd) → NaCl(dd) + NaClO(dd) + H2O(1)

Bài 3: Viết phương trình hóa học khi cho clo, lưu huỳnh, oxi với sắt ở nhiệt độ cao. Cho biết hóa trị của sắt trong những hợp chất tạo thành.

Lời giải:

a) 2Fe(r) + 3Cl2 → 2FeCl3 (r) (Fe hóa trị III)

b) Fe(r) + S (r) → FeS (r) (Fe hóa trị II )

c) 3Fe (r) + 2O2 → Fe3O4(r) (Fe hóa trị III và II).

Nhận xét:

– Clo đưa Sắt lên hóa trị cao nhất là III trong hợp chất FeCl3

– Trong hợp chất Fe3O4 sắt thể hiện cả hóa trị II và hóa trị III

– Lưu huỳnh tác dụng với Sắt tạo hợp chất FeS, trong đó Fe có hóa trị II. Như vậy mức độ hoạt động của các phi kim được sắp xếp theo chiều giảm dần như sau: Cl, O, S.

Bài 4: Sau khi làm thí nghiệm, khí clo dư được loại bỏ bằng cách sục khí clo vào:

a) Dung dịch HCl.

b) Dung dịch NaOH.

c) Dung dịch NaCl.

d) Nước.

Trường hợp nào đúng? Hãy giải thích.

Lời giải:

Trường hợp đúng là b). Vì dung dịch này phản ứng được với khí Clo tạo thành muối.

Cl2 (k) + 2NaOH(dd) → NaCl(dd) + NaClO(dd) + H2O(1)

KCl(dd) + KClO(dd) + H2O (1)

Bài 5: Dẫn khí clo vào dung dịch KOH tạo thành dung dịch hai muối. Viết các phương trình hóa học.

Lời giải:

Phương trình phản ứng:

Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O

Bài 6: Có ba khí được đựng riêng biệt trong ba lọ: clo, hiđrua clorua, oxi. Hãy nêu ba phương pháp hóa học để nhận biết từng khí đựng trong ba lọ.

Lời giải:

Lấy mẫu thử từng khí:

– Dùng quỳ tím ẩm cho vào các mẫu thử:

+ Nhận biết được khí clo: làm mất màu giấy quỳ tím ẩm

+ Nhận ra được khí hiđro clorua: làm quỳ tím ẩm hóa đỏ.

+ Không có hiện tượng gì là khí oxi

(Hoặc Dùng tàn đóm ta nhận biết khí oxi: oxi làm tàn đóm bùng cháy.)

Bài 7: Nêu phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm. Viết phương trình hóa học minh họa.

Lời giải:

– Điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm: dùng chất oxi hóa mạnh như: MnO2, KMnO4.

4HCl dd đặc + MnO2 đun nhẹ→ MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

16HCl đậm đặc + 2KMnO4 đun nhẹ→ 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O

Bài 8: Trong công nghiệp, clo được điều chế bằng phương pháp nào? Viết phương trình phản ứng.

Lời giải:

Trong công nghiệp, khí clo được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn xốp.

Khí clo thu được ở cực dương, khí hiđro thu được ở điện cực âm, dung dịch thu được là NaOH.

Bài 9: Có thể thu khí clo bằng cách đẩy nước được không? Tại sao?

Có thể thu khí clo bằng cách đẩy không khí được không? Hãy giải thích và mô tả bằng hình vẽ. Cho biết vai trò của H2SO4 đặc.

Lời giải:

– Không thể thu khí clo bằng cách đẩy nước vì khí clo tác dụng được với nước:

Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO.

– Có thể thu khí clo bằng cách đẩy không khí và để ngửa bình vì khí clo nặng hơn không khí (M = 71 > M = 29).

H2SO4 đặc để hút nước.

Bài 10: Tính thể tích dung dịch NaOH 1M để tác dụng hoàn toàn với 1,12 lít khí clo (đktc). Nồng độ mol của các chất sau phản ứng là bao nhiêu? Giả thiết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể.

Lời giải:

nCl2 = 1,12 /22,4 = 0,05 mol.

Phương trình phản ứng:

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Theo pt: nNaOH = 2. nCl2 = 2. 0,05 = 0,1 mol

VNaOH = n / CM = 0,1 /1 = 0,1 lít

nNaCl = nNaClO = nCl2 = 0,05 mol.

CM (NaCl) = CM (NaClO) = 0,05 / 0,1 = 0,5 M.

Bài 11: Cho 10,8g kim loại M có hóa trị III tác dụng với clo dư thì thu được 53,4g muối. Hãy xác định kim loại M đã dùng.

Lời giải:

Gọi M là khối lượng mol của kim loại

2M     +     3Cl2     →    2MCl3

10,8 g                                53,4 g

Theo pt: nM = nMCl3 ⇒ 10,8 / M = 53,4 / (M + 35,5.3)

⇒ M = 27 (g). Vậy M là nhôm (Al)