BÀI 26. CLO
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
A. Tính chất vật lí
- Clo là chất khí, màu vàng lục, mùi hắc.
- Clo nặng gấp 2,5 lần không khí và tan được trong nước.
- Clo là khí độc.
B. Tính chất hóa học
1. Tính chất chung của phi kim
a) Tác dụng với kim loại
Cl2 + Fe \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) FeCl3
(vàng lục) (trắng xám) (nâu đỏ)
Cl2 + Cu \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) CuCl2
(vàng lục) (đỏ) (trắng)
Þ Clo tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua.
b) Tác dụng với hiđro
Cl2(k) + H2(k) \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2HCl(k)
Þ Clo có những tính chất hóa học của phi kim. Clo là một phi kim hoạt động hóa học mạnh, clo không trực tiếp phản ứng với oxi.
2. Các tính chất hóa học khác
a) Tác dụng với nước
Cl2(k) + H2O(l) ⇌ HCl(dd) + HClO(dd)
Nước clo là dung dịch hỗn hợp các chất HCl, HClO và Cl2 nên có màu vàng lục, mùi hắc của khí clo. Nếu cho quì tím vào dung dịch đó, lúc đầu quì tím hóa đỏ, sau đó nhanh chóng bị mất màu do tác dụng oxi hóa mạnh của axit hipoclorơ HClO.
b) Tác dụng với dung dịch NaOH
Cl2(k) + 2NaOH(dd) → NaCl(dd) + NaClO(dd) + H2O(l)
Dung dịch hỗn hợp gồm NaCl (natri clorua) và NaClO (natri hipoclorit) được gọi là nước Gia-ven. Dung dịch này có tính tẩy màu vì tương tự như HClO, NaClO có tính oxi hóa mạnh.
C. Ứng dụng của clo
- Khử trùng nước sinh hoạt;
- Tẩy trắng vải, sợi, bột giấy;
- Điều chế nước Gia-ven, clorua vôi, ...
- Điều chế nhựa PVC, chất dẻo, chất màu, caosu, ...
D. Điều chế khí Clo
1. Điều chế trong phòng thí nghiệm
4HCl(dd đặc) + MnO2(r) \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) MnCl2(dd) + Cl2(k) + 2H2O(l)
2. Điều chế trong công nghiệp
Điện phân dung dịch bão hòa NaCl, có màng ngăn xốp:
2NaCl(dd) + 2H2O(l) \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2NaOH(dd) + Cl2(k) + H2(k)
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1. Phương pháp giải bài tập nhận biết
- Muốn nhận biết hay phân biệt các chất bằng phương pháp hóa học ta phải dựa vào phản
ứng đặc trưng và có các dấu hiệu như : có chất kết tủa tạo thành sau phản ứng, đổi màu dung dịch, giải phóng chất có mùi hoặc có hiện tượng sủi bọt khí, ...
- Để làm tốt dạng bài tập này, học sinh cần ghi nhớ tính chất vật lí và tính chất hóa học của clo và các chất đã học để có khả năng so sánh tính chất vật lí và hóa học của các chất, tìm ra dấu hiệu nhận biết chất, đồng thời viết được phương trình phản ứng minh họa cho tính chất đó (nếu có).
2. Phương pháp giải bài tập tìm kim loại
+ Bước 1: Viết phương trình phản ứng của kim loại với chất có trong đề bài (phi kim, axit, …).
+ Bước 2: Dựa vào số liệu của các chất đề bài cho lập tỉ lệ thức, hoặc dùng cách tính theo phương trình phản ứng để lập phương trình bậc nhất 1 ẩn Þ Khối lượng mol của kim loại Þ Kim loại.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 81 SGK Hoá học 9):
Khi dẫn khí clo vào nước xảy ra hiện tượng vật lí hay hiện tượng hóa học? Giải thích.
Hướng dẫn giải:
Dẫn khí clo vào nước, vừa xảy ra hiện tượng vật lí, vừa xảy ra hiện tượng hóa học, vì:
– Clo hòa tan trong nước là hiện tượng vật lí.
– Một phần clo tác dụng với nước tạo thành chất mới HCl, HClO là hiện tượng hóa học: Cl2(k) + H2O(l) ⇌ HCl(dd) + HClO(dd)
Bài 2 (trang 81 SGK Hoá học 9):
Nêu tính chất hóa học của clo. Viết các phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải:
Tính chất hóa học của clo:
– Tác dụng với kim loại: 3Cl2 (k) + 2Fe (r ) \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)2FeCl3(r)
– Tác dụng với hiđro: Cl2 (k) + H2 (k) \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 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 (trang 81 SGK Hoá học 9):
Viết phương trình hóa học khi cho clo, lưu huỳnh, oxi phản ứng với sắt ở nhiệt độ cao. Cho biết hóa trị của sắt trong những hợp chất tạo thành.
Hướng dẫn giải:
a) 2Fe(r) + 3Cl2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2FeCl3 (r) (Fe hóa trị III)
b) Fe(r) + S (r) \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) FeS (r) (Fe hóa trị II )
c) 3Fe (r) + 2O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Fe3O4(r) (Fe hóa trị III và II).
Bài 4 (trang 81 SGK Hoá học 9):
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.
Hướng dẫn giải:
Trường hợp đúng là b). Vì dung dịch NaOH phản ứng một chiều với khí clo tạo thành muối nên Cl2 dư trong thí nghiệm bị loại bỏ hoàn toàn.
Cl2 (k) + 2NaOH(dd) → NaCl(dd) + NaClO(dd) + H2O(1)
Bài 5 (trang 81 SGK Hoá học 9):
Dẫn khí clo vào dung dịch KOH tạo thành dung dịch hai muối. Viết các phương trình hóa học.
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng:
Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O.
Bài 6 (trang 81 SGK Hoá học 9):
Có ba khí được đựng riêng biệt trong ba lọ: clo, hiđrua clorua, oxi. Hãy nêu phương pháp hóa học để nhận biết từng khí đựng trong ba lọ.
Hướng dẫn 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.
Bài 7 (trang 81 SGK Hoá học 9):
Nêu phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm. Viết phương trình hóa học minh họa.
Hướng dẫn giải:
– Điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm: dùng chất oxi hóa mạnh như MnO2, KMnO4.
4HCl dd đặc + MnO2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
16HCl đậm đặc + 2KMnO4 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
Bài 8 (trang 81 SGK Hoá học 9):
Trong công nghiệp, clo được điều chế bằng phương pháp nào? Viết phương trình phản ứng.
Hướng dẫn giải:
Trong công nghiệp, khí clo được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn xốp.
2NaCl(dd) + 2H2O(l) \(\xrightarrow{dp\,mnx}\) 2NaOH(dd) + Cl2(k) + H2(k)
Khí clo thu được ở cực dương, khí hiđro thu được ở điện cực âm, dung dịch thu được là NaOH.
Bài 9 (trang 81 SGK Hoá học 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.
Hướng dẫn 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 (trang 81 SGK Hoá học 9):
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.
Hướng dẫn giải:
nCl2 =1,12/22,4 = 0,05 mol.
Phương trình phản ứng:
\(\begin{align} & C{{l}_{2}}+2NaOH\to NaCl+NaClO+{{H}_{2}}O \\ & 0,05\,\,\,\,\,\to \,\,0,1\,\,\,\,\to \,\,\,0,05\,\to \,0,05\,mol \\ \end{align}\)
Þ VNaOH = 0,1/1 = 0,1 lít.
Þ CM(NaCl) = CM(NaClO) = 0,05/1 = 0,05 M.
Bài 11 (trang 81 SGK Hoá học 9):
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.
Hướng dẫn giải:
Gọi M là khối lượng mol của kim loại
\(\begin{align} & \,\,\,\,2M+3C{{l}_{2}}\to 2MC{{l}_{3}} \\ & 10,8g\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,53,4g \\ & \Rightarrow \,\frac{2M}{10,8}=\frac{2(M+35,5.3)}{53,4}\Rightarrow M=27\Rightarrow Al. \\ \end{align}\)
Gợi ý giải bài tập hóa 9 bài clo, lý thuyết trọng tâm, giải bài tập sách giáo khoa do đội ngũ giáo viên ican trực tiếp biên soạn.