I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Clo là chất khí, màu vàng lục, mùi hắc.
- d[Cl2 /kk]= 2,5 và tan được trong nước.
- Tác dụng sinh lí: Clo là một khí độc.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Clo có những tính chất hóa học của phi kim
a] Tác dụng với hầu hết kim loại → muối clorua
Phương trình hóa học:
2Fe + 3Cl2 \[ \xrightarrow[]{t^{0}}\] 2FeCl3
b] Tác dụng dễ dàng với hiđro → khí hiđro clorua
Phương trình hóa học:
H2 + Cl2 \[ \xrightarrow[]{t^{0}}\] 2HCl [khí hiđro clorua]
Kết luận: 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. Tính chất hóa học khác của clo
a] Tác dụng với nước
Phương trình hóa học:
Cl2 [k] + H2O \[ \rightleftharpoons\] 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 dd đó, lúc đầu quì tím hóa đỏ, sau đó nhanh chóng bị mất màu là do tác dụng oxi hóa mạnh của axit hipoclorơ HClO.
Hình 1: Minh họa cho quỳ tím vào nước clo
- Nước clo có tính tẩy màu, sát trùng.
b] Tác dụng với dung dịch kiềm [NaOH, KOH, …]
Phương trình hóa học:
Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H20
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.
III. ỨNG DỤNG CỦA CLO
- Nước clo dùng khử trùng nước sinh hoạt trong nhà máy nước.
- Tẩy trắng vải sợi, bột giấy....
- Điều chế nước Gia - ven, clorua vôi...
- Điều chế nhựa PVC, chất dẻo, chất màu...
IV. ĐIỀU CHẾ KHÍ CLO
1. Trong phòng thí nghiệm
Phương pháp: Đun nóng nhẹ dung dịch HCl đậm đặc với các chất oxi hóa mạnh như MnO2, KMnO4,...
Phương trình hóa học:
Mn02 + 4HCl \[ \xrightarrow[]{t^{0}}\] MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Thu khí clo bằng cách đẩy không khí
2. Trong công nghiệp
Phương pháp: Điện phân dd NaCl bão hòa [có màng ngăn không cho khí Cl2 thoát ra tác dụng với NaOH tạo thành nước Gia-ven]
Phương trình hóa học:
2NaCl + 2H2O \[ \xrightarrow[m.n]{dpdd}\] 2NaOH + Cl2 + Н2
Sơ đồ tư duy: Clo
18:39:5623/01/2019
Clo [Cl] là chất khí có màu vàng lục mùi xốc, rất độc. Clo là nguyên tố halogen tiêu biểu và quan trọng nhất.
Vậy Clo [cl] có tính chất hóa học và tính chất vật lý như thế nào? Điều chế Clo bằng cách nào và Clo có những ứng dụng gì trong thực tế, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
* Thông tin tóm tắt về Clo [Cl]:
- Ký hiệu hóa học: Cl
- Khối lượng nguyên tử: 35,5
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p5
- Công thức phân tử: Cl2
- Khối lượng phân tử: 71
I. Tính chất vật lý của Clo [Cl]
- Clo là chất khí độc, màu vàng lục, mùi xốc, nặng hơn không khí.
- Khí clo tan vừa phải trong nước tạo thành nước clo có màu vàng nhạt. Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
- Trong tự nhiên clo có 2 đồng vị bền là 35Cl và 37Cl
- Do lớp e ngoài cùng đã có 7e nên clo là phi kim điển hình, dễ nhận thêm 1e [thành Cl-] thể hiện tính oxi hóa mạnh [chỉ kém F và O].
- Trong các hợp chất, clo thường có mức oxi hóa -1; trong hợp chất với F hoặc O, clo còn có mức oxi hóa +1; +3; +5; +7. Vì vậy trong một số phản ứng, clo còn có tính khử.
1. Clo tác dụng với kim loại
- Clo [Cl] phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt → muối halogenua. Muối thu được thường ứng với mức hóa trị cao của kim loại.
- PTPƯ tổng quát: 2M + nCl2 → 2MCln
* Ví dụ:
2. Clo phản ứng với hiđro tạo thành hiđro clorua
Cl2 + H2
- Khí hiđro clorua HCl không màu và dễ tan trong nước.
- Trong phản ứng với kim loại và hiđro Clo đóng vai trò chất oxi hóa.
3. Clo tác dụng với nước
- Khi tan trong nước 1 phần clo phản ứng với nước tạo thành hỗn hợp 2 axit clohiđric và axit hypoclorơ.
Cl2 + H2O HCl + HClO
- Trong phản ứng với H2O Clo vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxi hóa.
4. Clo tác dụng với dung dịch kiềm
- Nếu dung dịch kiềm loãng ngoại
Cl2 + NaOH loãng, nguội → NaCl + NaClO + H2O [nước javen]
Cl2 + Ca[OH]2 → CaOCl2 + H2O
- Nếu dung dịch kiềm đặc nóng
3Cl2 + 6KOH
5. Clo đẩy Brom và iot khỏi muối bromua và iotua [không đẩy được Florua]
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
6. Clo tác dụng với các hợp chất có tính khử
Cl2 + NH3 → N2 + 6HCl [phản ứng được dùng để khử độc clo trong phòng thí nghiệm]
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H2SO4
III. Điều chế Clo
1. Điều chế Clo 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
2. Điều chế Clo 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
IV. Bài tập về Clo [Cl]
Bài 5 trang 101 sgk hóa 10: Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
a] KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O.
b] HNO3 + HCl → NO + Cl2 + H2O.
c] HClO3 + HCl → Cl2 + H2O.
d] PbO2 + HCl → PbCl2 + Cl2 + H2O.
Lời giải bài 5 trang 101 sgk hoá 10:
a]
b]
c]
d]
Bài 7 trang 101 sgk hóa 10: Cần bao nhiêu gam KMnO4 và bao nhiêu ml dung dịch axit clohiđric 1M để điều chế khí clo tác dụng với sắt, tạo nên 16,25g FeCl3?
Lời giải bài 7 trang 101 sgk hóa 10:
- Theo bài ra, ta có: nFeCl3 = m/M = 16,25/162,5 = 0,1 [mol]
- Phương trình hóa học của phản ứng:
3Cl2 + 2Fe → 2FeCl3
Theo PTPƯ: nCl2 = [3/2].nFe = [3/2].0,1 = 0,15 [mol]
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
Theo PTPƯ: nKMnO4 = [2/5].nCl2 = [2/5].0,15 = 0,06 [mol]
nHCl = [16/5].nCl2 = [16/5].0,15 = 0,48 [mol].
mKMnO4 cần = 0,06. 158 = 9,48 [g].
⇒ Vdd HCl = n.CM = 0,48.1 = 0,48 [lít].
Hy vọng với phần hệ thống lại tính chất hóa học của Clo và bài tập ứng dụng ở trên hữu ích với các em. Mọi thắc mắc các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để được hỗ trợ, nếu thấy bài viết hay các em hãy chia sẻ, chúc các em học tập tốt.
¤ Xem thêm các bài viết khác tại:
» Mục lục bài viết SGK Hóa 10 Lý thuyết và Bài tập
» Mục lục bài viết SGK Vật lý 10 Lý thuyết và Bài tập