Hóa học 9 Bài 26: Clo

Chất khí, màu vàng lục, mùi hắc, nặng gấp 2,5 lần không khí và tan được trong nước, clo là khí độc. 

a. Clo có những tính chất của phi kim không?

- Tác dụng với kim loại

2Fe (trắng xám)  + 3Cl2  2FeCl3  (màu đỏ)

Cu + Cl2   CuCl2(trắng)

Nhận xét: Clo phản ứng với hầu hết kim loại tạo thành muối clorua

- Tác dụng với hiđro

Cl2   +   H2   2HCl

Kết luận: Clo có những tính chất hoá học của phi kim :tác dụng hầu hết kim loại tạo thành muối clorua,tác dụng với hiđro tạo thành hiđroclorua .Clo là phi kim hoạt động hoá học mạnh 

b. Clo còn có tính chất hoá học nào khác?

- Tác dụng với nước

Phương trình phản ứng: Cl2  + H2O \(\leftrightarrows\) HClO + HCl

• Nhận xét: Nước clo là dung dịch hỗn hợp các chất Cl2, HCl, HClO

- Tác dụng với dd NaOH

Cl2 (vàng lục) +NaOH \(\leftrightarrows\) NaClO (không màu) + NaCl (không màu) +H2O    

Dung dịch hỗn hợp hai muối Natri clorua (NaCl) và Natri hipoclorit (NaClO) gọi là hỗn hợp nước Javen. Dung dịch này có tính tẩy màu tương tự HCl và HClO là chất oxi hóa mạnh.

• Khử trùng nước sinh hoạt.
• Tẩy trắng vải sợi, bột giấy.
• Điều chế nhựa PVC, chất dẻo, chất màu, cao su.
• Điều chế nước giaven, clorua vôi.

a. Điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm

Phương pháp điều chế: 4HCl+MnO2 (đun nhẹ) → MnCl2+Cl2+2H2O

Khí Clo có màu vàng lục, mùi hắc thoát ra

Khi thu khí để bình đứng vì khí clo có M = 71 > không khí (29) nên nặng hơn không khí. Không thể thu khí bằng cách đẩy nước vì khí Clo tác dụng với nước tạo dung dịch axit.

H2SO4 có tính háo nước nên sử dụng để hút ẩm, vì clo có phản ứng với nước

b. Điều chế Clo trong công nghiệp

Phương trình hóa học: 2NaCl + 2H₂O (điện phân có màng ngăn) → Cl₂ + H₂ +2NaOH

Khí Clo thu ở cực dương, khí Hidro thu ở cực âm, dung dịch NaOH

Có các chất: KMnO₄, MnO₂, HCl.

Nếu khối lượng các chất KMnO₄ và MnO₂ bằng nhau, chọn chất nào để điều chế được nhiều clo hơn ?

Hướng dẫn giải

4HCl + MnO₂ → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂

1 mol MnO₂ → 1 mol Cl₂

a/87 mol MnO₂ → a/87 mol Cl₂

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

2 mol KMnO4 → 5 mol Cl2

a/158 mol KMnO4 → a/63,2 mol

Có a/63,2 > a/87

Chọn KMnO4 đều chế được nhiều clo hơn.

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 52,2 gam MnO₂ trong dung dịch HCl đặc, nóng, dư thì sau phản ứng thu được bao nhiêu lít khí Cl₂ ở đktc?

Hướng dẫn giải

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
\(\Rightarrow n_{Cl_2}=n_{MnO_2}=0,6\ mol\)
⇒ V = 13,44 lít

Viết các phương trình hoá học thực hiện những chuyển đổi hoá học sau:

MnO₂ → Cl₂ → FeCl₃ → NaCl → Cl₂ → CuCl₂ → AgCl

Hướng dẫn giải

(1) MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

(2) 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

(3) FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

(4) 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

(5) Cl₂ + Cu → CuCl₂

(6) CuCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl + CuCO₃

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

Phương trình hóa học của phản ứng:

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

\({n_{C{l_2}}} = \frac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05\;mol\)

n_NaCl = n_NaClO = n_Cl2 = 0,05 mol

n_NaOH = 0,1 (mol)

 Thể tích dung dịch NaOH 1M cần dùng là: 

V_NaOH = 0,1 / 1 = 0,1 (l)

Nồng độ mol của các chất sau phản ứng là:

\({C_{M(NaCl)}} = {C_{M(NaClO)}} = \frac{{0,05}}{{0,1}} = 0,5\;M\)

Vậy thể tích dung dịch NaOH 1M để tác dụng hoàn toàn với 1,12 lít khí clo là 0,1 lít và nồng độ các chất sau phản ứng là 0,5M.

Câu 1: Có các chất: KMnO₄, MnO₂, HCl.

Nếu số mol KMnO₄ và MnO₂ bằng nhau, chọn chất nào để điều chế được nhiều clo hơn?

Câu 2: Viết phương trình hoá học của các phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có):

H₂ + A → B

B + MnO₂ → A + C + D

A + C → B + E

Câu 3: Cho 10,8 gam 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.

Câu 1: Cho 12,7 gam muối sắt clorua vào dung dịch NaOH có dư trong bình kín, thu được 9 gam một chất kết tủa. Công thức hoá học của muối là

A. FeCl₃     

B. FeCl₂    

C. FeCl    

D. FeCl₄

Câu 2: Trong phòng thí nghiệm, người ta thường điều chế clo bằng cách

A. điện phân nóng chảy NaCl.

B. cho dung dịch HCl đặc tác dụng với MnO₂, đun nóng.

C. điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.

D. Cho F₂ đẩy Cl₂ ra khỏi dung dịch NaCl.

Câu 3: Chất dùng để làm khô khí Cl₂ ẩm là

A. dung dịch H₂SO₄ đậm đặc.

B. Na₂SO₃ khan.

C. CaO.

D. dung dịch NaOH đặc.

Câu 4: Clo có những tính chất hóa học khác so với tính chất hóa học của phi kim là

A. Tác dụng với kim loại và hiđro.

B. Tác dụng với kim loại và nước.

C. Tác dụng với hiđro và dung dịch Natri hiđroxit.

D. Tác dụng với nước và dung dịch Natri hiđroxit.

Sau bài học cần nắm:

• Tính chất vật lí của clo.
• Clo có một số tính chất chung của phi kim (tác dụng với kim loại, với hiđro), clo còn tác dụng với nước và dung dịch bazơ, clo là phi kim hoạt động mạnh.
• Phương pháp điều chế clo trong công nghiệp, trong phòng thí nghiệm.
• Một số ứng dụng, thu khí clo trong công nghiệp, trong phòng thí nghiệm.