Giải bài 1,2,3, 4,5,6 ,7,8, 9,10,11 trang 81 SGK Hóa 9: Clo

Lý thuyết và giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8,9, 10 ,11 trang 81 SGK Hóa 9: Clo

A. Lý thuyết: Clo

1. 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 một khí độc.

2.  TÍNH CHẤT HÓA HỌC

a) Những tính chất của phi kim

a) Tác dụng với kim loại: Clo tác dụng với hầu hết kim loại tạo thành muối clorua.

Thí dụ: 2Fe + 3Cl₂  —tº→  2FeCl₃

b) Tác dụng với hiđro:

H2 + Cl₂ —tº→ 2HCl (khí hiđro clorua)

Khí hidro clorua tan nhiều trong nước tạo thành axit clo hiđric HCl.

b) Tính chất riêng của clo

a) Tác dụng với nước

Khi tan vào nước, một phần clo phản ứng với nước tạo thành nước clo:

Cl₂ (k) + H₂O ⇔  HC1 (dd) + HClO (dd)

Nước clo là dung dịch hỗn hợp các chất Cl₂, HCl, HClO có màu vàng lục, mùi hắc. Lúc đầu làm qụỳ tím hóa đỏ, nhưng nhanh chóng mất màu do tác dụng, oxi hóa mạnh của axit hipoclorơ HClO. Nước clo có tính tẩy màu, sát trùng.

b) Tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, KOH, …)

+ Tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành nước Gia-ven:

Cl₂ + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H₂0

+ Tác dụng với vôi sữa tạo thành clorua vôi:

Cl₂ + Ca(OH)₂ -> CaOCl₂ + H₂O Cũng, như nước clo, nước Gia-ven, cloruavôi CaOCl₂ đều có tính oxi hóa mạnh, có tính tẩy màu và sát trùng.

III. ỨNG DỤNG CỦA CLO

–  Nước đo dùng khử trùng nước sinh hoạt trong nhà máy nước.

–  Nước Gia-ven và dung dịch clorua vôi dùng tẩy trắng giấy, vải, dùng khử trùng, tẩy uế.

– Clo còn dùngđể sản xuất axit HC1, muối clorua, nhựa PVC,…

IV.  ĐIỀU CHẾ KHÍ CLO

1. Trong phòng thí nghiệm: Đun nóng nhẹ dung dịch HCl đậm đặc với các chất oxi hóa mạnh như MnO₂, KMnO₄,…

Mn0₂ + 4HCl —tº→ MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

2- Trong công nghiệp: Điện phân dd NaCl bão hòa (có màng ngăn không cho khí Cl₂ thoát ra tác dụng với NaOH tạo thành nước Gia-ven):

2NaCl + 2H₂O —đpdd→  2NaOH + Cl₂ + Н₂

B. Hướng dẫn giải bài tập SGK Hóa 9 trang 81: Clo

Bài 1 (SGK Hóa 9 trang 81)

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

Giải bài 1:

Dẫn khí clo vào nước, vừa có hiện tượng vật lí, vừa có 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 HC1, HClO là hiện tượng hóa học.

Bài 2 (SGK Hóa 9 trang 81)

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

Giải bài 2:

a) 2Fe(r) + 3Cl2 —tº→ 2FeCl3 (r)
b) Fe(r) + S (r) —tº→ FeS (r)
c) 3Fe (r) + 2O2 —tº→ Fe3O4(r)
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 3 (SGK Hóa 9 trang 81)

Nêu tính chất hoá học của clo. Viết các phương trình hoá học minh hoạ.

Giải bài 3:

Ngoài những tính chất hóa học của một phi kim như tác dụng với hầu hết kim loại tạo thành muối Clorua, tác dụng với Hiđro tạo khí hiđro clorua, clo còn có một số hóa tính sau:

Tác dụng với nước tạo dung dịch nước clo:

Cl2 (k) + H2O (l) ↔ HCl (dd) + HClO (dd)

Dung dịch nước Clo là dung dịch hỗn hợp giữa Cl2, HCl và HClO nên có màu vàng lục, mùi hắc của Clo; dung dịch axit lúc đầu làm giấy quỳ chuyển sang màu đỏ nhưng nhanh chóng bị mất màu ngay sau đó do tác dụng oxi hóa mạnh của Axit Hipoclorơ HClO.

Tác dụng với dung dịch Natri Hiđroxit NaOH tạo dung dịch nước Giaven:

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

Dung dịch nước Javen là hỗn hợp hai muối Natri Clorua NaCl và Natri Hipoclorit NaClO, có tính tẩy màu vì tương tự như Axit Hipoclorơ HClO, Natri Hipoclorit NaClO là chất oxi hóa manh.

Ngoài ra, Cl2 còn có thể tác dụng với kiềm dạng rắn ở nhiệt độ cao:

3Cl2 (k) + 6KOH (r) −(t°)-> 5KCl (dd) + KClO3 (dd) + 3H2O (l)

Bài 4 (SGK Hóa 9 trang 81)

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.

Giải bài 4:

Khí clo dư được loại bỏ bằng cách dẫn vào dung dịch NaOH, vì clo phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH:

Cl₂ + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H₂0.

Bài 5 (SGK Hóa 9 trang 81)

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

Hãy viết các phương trình hoá học.

Giải bài 5:

Phương trình hoá học:

Cl2 + 2KOH ->KCl + KClO + H2O

Bài 6 (SGK Hóa 9 trang 81)

Có 3 khí được đựng riêng biệt từng 3 lọ là : clo, hiđro clorua, oxi. Hãy nêu phương pháp hoá học để nhận biết từng khí đựng trong mỗi lọ.

Giải bài 6:

Cho giấy quỳ tím ẩm vào ba lọ khí trên:

–  Khí nào trong lọ làm đổi màu quỳ tím thành đỏ là khí HCl.

–  Khí nào trong lọ tẩy trắng giấy quỳ là khí Cl₂.

–  Khí nào trong lo không làm đổi màu quỳ tím là khí oxi (dùng que đóm còn than hồng để thử lại).

Bài 7 (SGK Hóa 9 trang 81)

Nêu phương pháp điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm. Viết phương trình hoá học minh hoạ.

Giải bài 7:

– Nguyên liệu: MnO2, H2SO4 đặc, dung dịch HCl đặc
– Cách điều chế xem SGK/79
Phương trình:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O

Bài 8 (SGK Hóa 9 trang 81)

Trong công nghiệp, clo được điều chế bằng phương pháp nào ? Viết phương trình hoá học.

Giải bài 8:

Trong công nghiệp clo được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn xốp
2NaCl + H2O -đp→ 2naOH + Cl2 + H2

Bài 9 (SGK Hóa 9 trang 81)

a) Có thể thu khí clo bằng cách đẩy nước được không ? Hãy giải thích.

b) 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.

Giải bài 9:

a) Không thể thu khí bằng cách đẩy nước, vì clo tan trong nước.

 Khí clo không tác dụng với oxi nên được thu bằng cách đẩy không khí: 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.

b) Vai trò của H₂S0₄ đặc là hút nước có lẫn trong khí clo, làm khô khí clo.

Bài 10 (SGK Hóa 9 trang 81)

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

Giải bài 10:

Số mol Cl₂ = 1,12 : 22,4 = 0,05 mol

Phương trình hóa học:

Cl₂ + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H₂O.

Phản ứng: 0,05   0,1          0,05     0,05

Dung dịch sau phản ứng có 2 chất tan là NaCl và NaClO đều có 0,05 mol; V_dd = 0,1 lít.

C_M(NaCl) = C_M(NaClO) =  = 0,5 M

Bài 11* (SGK Hóa 9 trang 81)

Cho 10,8 gam kim loại M hoá trị III tác dụng với clo dư thì thu được 53,4 gam muối. Hãy xác định kim loại M đã dùng.

Giải bài 11:

Gọi M là kí hiệu hoá học của kim loại M.

Khối lượng clo phản ứng = m_muối – m_{kim loại} = 53,4 – 10,8 = 42,6 gam hay 41,6 : 71 = 0,6 mol.

Phương trình hoá học: 2M + 3Cl₂ → MCl₃

Phản ứng:                  0,4    0,6      0,4  (mol)

Ta có: 0,4 x M = 10,8 => M = 27. Vậy kim loại M là Al.

Bài sau: Giải bài 1,2,3, 4,5 trang 84 SGK Hóa 9: Cacbon (hóa học 9)