Hoá học 10 Bài 22: Clo

Kí hiệu hóa học: Cl

Số ô nguyên tố: 17

Cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Khối lượng nguyên tử: 35,5

Công thức phân tử: Cl₂

Khối lượng phân tử: 71

Ở điều kiện thường, Clo là chất khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc.

Khí Clo nặng gấp 2,5 lần không khí và tan ít trong nước tạo thành dung dịch nước Clo có màu vàng nhạt , Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ: Benzen,… 

Clo thể hiện tính oxi hóa mạnh chỉ kém hơn Flo và Oxi.

Cl + 1e  →  Cl^-

Hay: Cl₂  + 2.1e  →  2 Cl^-

a. Phản ứng với kim loại

Clo tác dụng với kim loại tạo muối Clorua

 2M   +  nCl₂  →  2MCl_n

Natri nóng chảy trong khí Clo nóng chảy trong khí clo với ngọn lửa sáng chói, tạo natri clorua: 

2Na  +  Cl₂ →  2NaCl

Video 1: Natri cháy sáng trong khí clo

Dây đồng nung nóng đỏ cháy trong không khí clo tạo thành Đồng (II) clorua

Cu (đỏ)  + Cl₂ (vàng lục) → CuCl₂ (trắng)

Video 2: Đồng tác dụng với khí Clo

Dây sắt nung nóng đỏ cháy trong khí clo tạo thành khói màu nâu là những hạt sắt (III) clorua

 2Fe + 3Cl₂ →  2FeCl₃

Video 3: Sắt tác dụng với khí clo

b. Tác dụng với khí Hidro

Clo tác dụng với khí hidro tạo Khí Hiđro Clorua không màu dễ tan trong nước.

H₂ + Cl₂ → 2HCl

Kết luận: Trong phản ứng với kim loại và với hiđro thì Clo thể hiện tính oxi hóa mạnh.

c. Tác dụng với nước

Khi tan trong nước một phần Clo phản ứng với nước tạo hỗn hợp hai axit Clohiđric và axit Hypoclorơ.

Video 4: Clo tác dụng với nước

Kết luận: Trong phản ứng với nước, Clo vừa đóng vai trò là chất khử, vừa đóng vai trò là chất oxi hóa.

Trong tự nhiên Clo có hai đồng vị bền là \({}^{35}Cl{\rm{ (75,77)}}\) và \({}^{37}Cl{\rm{ (24,23)}}\) , nguyên tử khối trung bình là 35,5.

Clo chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất NaCl và các chất khoáng.

Clo được dùng để tiệt trùng nước sinh họat, dùng để tẩy trắng vải, sợi giấy…

Một lượng lớn Clo dùng để điều chế một số chất hữu cơ như : PVC, CCl₄…

Điều chế một số hóa chất quan trọng khác: nước Javen

a. Trong phòng thí nghiệm

Dùng chất oxihóa mạnh như MnO₂, KMnO₄, KClO₃,…tác dụng dung dịch HCl đặc hoặc muối Clorua

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

2KMnO₄ + 16HCl → 2MnCl₂ + + 2KCl + 5Cl₂ + 8H₂O

b. Trong công nghiệp

Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn bằng xốp với điện cực dương bằng than chì và điện cực âm làm bằng sắt.

2NaCl +2H₂O → 2NaOH  +  H₂  +  Cl₂

Bài 1: Nguyên tố Cl ở ô thứ 17 trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron của ion Cl^- là :

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p².

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

Hướng dẫn giải

Cấu hình e của Cl- là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Đáp án C

Bài 2: Sục Cl₂ vào nước, thu được nước clo màu vàng nhạt. Trong nước clo có chứa các chất là:

A. Cl₂, H₂O.

B. HCl, HClO.            

C. HCl, HClO, H₂O.

D. Cl₂, HCl, HClO, H₂O. 

Hướng dẫn giải

Ta có phương trinh:

Cl₂ + H₂O → HCl + HclO

→ Trong nước clo sẽ gồm có: Cl₂, HCl, HClO, H₂O

Đáp án D

Bài 1: Cho 8,7 gam MnO₂ tác dụng với dung dịch axit HCl đậm đặc sinh ra V lít khí Cl₂ (đktc). Hiệu suất phản ứng là 85%. V có giá trị là :

A. 2 lít.             

B. 2,905 lít.

C. 1,904 lít.       

D. 1,82 lít.

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình hóa học:

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O (1)

Từ (1)  → nCl₂ = n MnO₂ = 8,7 : 87 = 0,1 (mol)

H% = 85%

→ n Cl₂ sinh ra = 0,1 * H% = 0,085 mol

VCl₂ = 0,085 .22,4 = 1,904 lit

Bài 2: Cho một lượng dư KMnO₄ vào 25 ml dung dịch HCl thu được 1,4 lít khí (đktc). Vậy nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng là :

A. 8,5M.                       

B. 8M.

C. 7,5M.                        

D. 7M.

Hướng dẫn giải

Ta có phương trình:

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

n Cl₂ = 1,4 : 22,4 = 0,0625 (mol)

→  n HCl = 16/5 n Cl₂ = 0,0625 * 16/5 = 0,2 (mol)

→ C_M HCl = 0,2 : (25 : 1000) = 8M

Bài 1: Cho 6,72 lít clo (đktc) tác dụng với 22,4 gam Fe nung nóng (hiệu suất phản ứng 100%), lấy chất rắn thu được hoà tan vào nước và khuấy đều thì khối lượng muối trong dung dịch thu được là :

A. 38,10 gam.              

B. 48,75 gam.

C. 32,50 gam.              

D. 25,40 gam.

Hướng dẫn giải

n Cl₂ = 0,3 mol

n Fe = 22,4 : 56 = 0,4 mol

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

→ Sau phản ứng Clo hết, phản ứng được tính theo clo

→ nFeCl₃ = 2/3nCl₂ = 0,2 mol

→ m FeCl₃ = 0,2.(56 + 35,5.3) = 32,5 gam

Đáp án C

Bài 2: Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng vừa hết với một hỗn hợp gồm 4,8 gam magie và 8,1 gam nhôm tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối clorua và oxit hai kim loại. Thành phần % thể tích của oxi và clo trong hỗn hợp A là :

A. 26,5% và 73,5%.

B. 45% và 55%.           

C. 44,44% và 55,56%.

D. 25% và 75%.

Hướng dẫn giải

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mKL + mO₂ + mCl₂ = mMuối

→ mO₂ + mCl₂ = 37,05 – 4,8 – 8,1 = 24,15 gam

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích

→ 4.nO₂ + 2.nCl₂ = 2.nMg + 3.nAl = 0,4 + 0,9 = 1,3

Gọi n O₂ , nCl₂ lần lượt là x, y

Ta có hệ phương trình

→ 32x + 71y = 24,15 và 4x + 2y = 1,3

→ x = 0,2 và y = 0,25

%VO₂ = 0,2 : 0,45.100% = 44,44%

% VCl₂ = 55,56%

Đáp án C.

Câu 1: Cho 17,4 gam MnO₂ tác dụng với dd HCl đặc, dư và đun nóng. Thể tích khí thoát ra (đktc) là (cho Mn = 55)?

Câu 2: Đốt 16,8g Fe trong bình đựng khí clo. Thể tích khí clo (đktc) tham gia phản ứng là?

Câu 3: Trong phản ứng: Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂, clo đóng vai trò gì?

Câu 4: Điện phân dung dịch chứa 5,85 gam NaCl trong điều kiện có màng ngăn, sau phản ứng thu được V lít khí Cl₂ ở đktc. Giá trị của V là?

Câu 5: Đốt cháy hết 13,6g hỗn hợp Mg, Fe trong bình khí clo dư, sau phản ứng thấy khối lượng khí clo giảm 28,4 gam. Khối lượng muối clorua khan thu được là?

Câu 1: Vị trí của Cl (z = 17) trong bảng tuần hoàn là

A. ô 17, chu kỳ 3, nhóm VIIA.

B. ô 17, chu kỳ 3, nhóm VA.

C. ô 17, chu kỳ 4, nhóm VIIA.

D. ô 17, chu kỳ 4, nhóm VA.

Câu 2: Cho một luồng khí clo dư tác dụng với 9,2 gam kim loại sinh ra 23,4 gam muối kim loại M hoá trị I. Muối kim loại hoá trị I là muối nào sau đây?

A. NaCl.    

B. KCl.

C. LiCl.    

D. Kết quả khác

Câu 3: Hòa tan khí Cl₂ vào dung dịch KOH đặc, nóng, dư thu được dung dịch chứa các chất thuộc dãy nào sau đây?

A. KCl, KClO₃, Cl₂    

B. KCl, KClO, KOH

C. KCl, KClO₃, KOH    

D. KCl, KClO₃

Câu 4: Để điều chế clo, người ta có thể làm như sau:

A. Điện phân muối NaCl nóng chảy hoặc dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn.

B. Cho KMnO₄ hoặc MnO₂ tác dụng với dung dịch HCl đặc.

C. Cho KClO₃ tác dụng với dung dịch HCl đặc.

D. A hoặc B hoặc C.

Câu 5: Hòa tan khí Cl₂ vào dung dịch NaOH loãng, dư ở nhiệt độ phòng thu được dung dịch chứa các chất

A. NaCl, NaClO₃, Cl₂

B. NaCl, NaClO, NaOH

C. NaCl, NaClO₃, NaOH

D. NaCl, NaClO₃

Sau bài học cần nắm:

• Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, ứng dụng của clo, phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm, trong công nghiệp.
• Tính chất hoá học cơ bản của clo là phi kim mạnh, có tính oxi hoá mạnh (tác dụng với kim loại, hiđro), Clo còn thể hiện tính khử.