Giải bài tập SGK Hóa 9 Bài 26: Clo

Khi dẫn khí clo vào nước xảy ra hiện tượng vật lí hay hiện tượng hoá học ? Hãy giải thích.

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết tính chất của clo

Dẫn khí clo vào nước xảy ra cả hiện tượng vật lí lẫn hiện tượng hóa học

Hướng dẫn giải

Dẫn khí clo vào nước xảy ra cả hiện tượng vật lí lẫn hiện tượng hóa học

Giải thích:

- Clo hòa tan trong nước là hiện tượng vật lí.

- Một phần clo tác dụng với nước tạo thành chất mới là hiện tượng hóa học.

PTHH: Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

Phương pháp giải

Xem lại lí thuyết tính chất hóa học của clo

+ Tác dụng với kim loại

+ Tác dụng với hiđro

+ Tác dụng với nước

+ Tác dụng với dung dịch NaOH

Hướng dẫn giải

Tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ 

Tác dụng với hiđro tạo khí hiđroclorua:

H₂ + Cl₂  → 2HCl

Tác dụng với nước:

Cl₂ + H₂O ⇔ HCl + HClO

Tác dụng với dung dịch NaOH:

Cl₂  + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

Phương pháp giải

a) Clo có tính oxi hóa mạnh, clo oxi hóa sắt lên hóa trị cao nhất (III)

b) S có tính oxi hóa yếu, S tác dụng với Fe tạo muối sắt II

c) Fe tác dụng với oxi tạo thành oxit sắt từ (FeO.Fe₂O₃)

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học của các phản ứng:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃  (Fe hóa trị III)

Fe + S → FeS (Fe hóa trị II)

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (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.

Phương pháp giải

Gợi ý: Sử dụng NaOH

Hướng dẫn giải

Trường hợp đúng là : b) Dung dịch NaOH

Giải thích: Khí clo dư được loại bỏ bằng cách dẫn vào dung dịch NaOH, vì clo phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH theo phương trình hóa học sau:

Phương trình hóa học: Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

5. Giải bài 5 trang 81 SGK Hóa học 9

Dẫn khí clo vào dung dịch KOH, tạo thành dung dịch hai muối.

Hãy viết các phương trình hoá học.

Phương pháp giải

Phương trình hóa học tương tự khi cho clo tác dụng với NaOH

Hướng dẫn giải

Khi dẫn khí clo vào dung dịch KOH, phản ứng xảy ra theo phương trình hóa học sau: 

Cl₂ + 2KOH → KCl + KClO + H₂O

Phương pháp giải

Gợi ý: Sử dụng tàn đóm đỏ và  giấy quì tím ẩm

Hướng dẫn giải

- Lấy một lượng nhỏ vừa đủ mỗi khí để làm mẫu thử

- Dùng giấy quỳ tím ẩm cho vào các mẫu thử

+ Giấy quỳ tím bị mất màu: khí clo

+ Giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ: khí hiđro clorua

+ Không có hiện tượng: khí oxi

(có thể nhận biết khí oxi bằng tàn đóm đỏ)

Phương pháp giải

Xem lại phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm

Hướng dẫn giải

Điều chế clo trong phòng thí nghiệm: Đun nóng HCl đậm đặc với chất oxi hóa mạnh như MnO₂ (hoặc KMnO₄).

Phương trình hóa học:

\(Mn{O_2} + 4HC{l_{đặc}}\xrightarrow{{{t^0}}}MnC{l_2} + C{l_2} + 2{H_2}O\)

\(2KMn{O_4} + 16HC{l_{đặc}}\xrightarrow{{{t^0}}}2KCl + 2MnC{l_2} + 5C{l_2} + 8{H_2}O\)

Phương pháp giải

Xem lại phương pháp điều chế clo trong công nghiệp

Hướng dẫn giải

Sản xuất clo trong công nghiệp: điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn xốp.

Phương trình hóa học: 

\(2NaC{l_{({\text{dd}}\,bh)}} + 2{H_2}O\xrightarrow{{dpmn}}2NaOH + C{l_2} + {H_2}\)

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

Phương pháp giải

Phương pháp đẩy nước dùng để thu những khí không tan, không phản ứng với nước.

Phương pháp đẩy không khí  dùng để thu những khí không phản ứng với không khí

Hướng dẫn giải

+ Không thể thu khí bằng cách đẩy nước

Vì clo tan trong nước và phản ứng với nước.

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

+ Có thể thu khí clo bằng cách đẩy không khí 

Vì clo không tác dụng với oxi và nặng hơn oxi. Dẫn khí clo vào đáy bình thu đặt đứng, clo nặng hơn không khí sẽ chiếm dần từ phía dưới và đẩy không khí ra ngoài.

+ Vai trò của H₂SO₄ đặc là hút nước có lẫn trong khí clo, làm khô khí clo.

Phương pháp giải

- Viết PTHH

- Từ PTHH suy ra số mol các chất sau phản ứng

- Tính nồng độ các chất sau phản ứng theo công thức: \({C_M} = \dfrac{n}{V}\)

Hướng dẫn giải

Số mol Cl₂: n_Cl2 = 1,12 : 22,4 = 0,05 mol

Phương trình hóa học: 2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O

Theo pt, số mol NaOH là : n_NaOH = 2 n _Cl2 = 0,05. 2 = 0,1 mol

V_{dd NaOH} = 0,1: 1 = 0,1 lít

Sau phản ứng có NaClO và NaCl

Thể tích dung dịch sau phản ứng bằng thể tích dung dịch NaOH

Số mol NaCl là 0,05 mol ; Số mol NaClO là 0,05 mol

Nồng độ mol của các chất là: C_M(NaCl) = C_M(NaClO) = 0,05:0, 1 = 0,5M

Phương pháp giải

Công thức muối là MCl₃

Số mol kim loại M là: \(\dfrac{{10,8}}{M}(mol)\) 

Số mol muối là: \(\dfrac{{53,4}}{{M + 35,5.3}}(mol)\) 

Lập phương trình: \(\dfrac{{10,8}}{M} = \dfrac{{53,4}}{{M + 35,5.3}}\)

Giải phương trình → M

Hướng dẫn giải

Muối clorua tạo thành có công thức là: MCl₃

Số mol kim loại M là: \(\dfrac{{10,8}}{M}(mol)\)

Số mol muối là: \(\dfrac{{53,4}}{{M + 35,5.3}}(mol)\)

Phương trình hóa học 2M + 3Cl₂ → 2MCl₃

PT quan hệ giữa số mol muối clorua và số mol kim loại: n _{muối clorua} = n _{kim loại} →  \(\dfrac{{10,8}}{M} = \dfrac{{53,4}}{{M + 35,5.3}}\)

Khối lượng mol của M: M = 27

Vậy tên kim loại M là: Nhôm