Clo

CLO

I. Tính chất vật lí

-        Clo là chất khí, 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.

-         Khí clo độc.

II. Tính chất hóa học

-        Do lớp e ngoài cùng đã có 7e nên clo là phi kim điển hình, dễ nhận thêm 1e thể hiện tính oxi hóa mạnh.

-        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.      Tác dụng với kim loại

-        Clo phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt → muối halogenua. Các phản ứng thường xảy ra ở nhiệt độ cao. Muối thu được thường ứng với mức hóa trị cao của kim loại.

2M + nCl₂ → 2MCl_n               

2.      Phản ứng với hiđro tạo thành hiđro clorua

H₂ + Cl₂ → 2HCl (ánh sáng)

3.      Tác dụng với nước

-        Cl₂ có phản ứng thuận nghịch với nước:

H₂O + Cl₂ ↔ HCl + HClO (axit clohiđric và axit hipoclorơ)

Khi để lâu hoặc bị chiếu sáng thì HClO bị phân hủy: HClO → HCl + O

Vì HClO có chứa ion ClO^- có tính oxi hóa mạnh nên có thể dùng nước Clo để tẩy màu hoặc sát trùng.

4.      Phản ứng với dung dịch kiềm

-        Nếu dung dịch kiềm loãng nguội:

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

                                       (nước Javen)

2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ dung dịch → CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O

Cl₂ + Ca(OH)₂ bột → CaOCl₂ + H₂O

                                          (clorua vôi)

-        Nếu dung dịch kiềm đặc nóng:

3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O (100⁰C)

5.      Clo đẩy brom và iot khỏi dung dịch muối bromua và iotua

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

6.      Một số phản ứng khác

2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

3Cl₂ + 2NH₃ → N₂ + 6HCl

4Cl₂ + H₂S + 4H₂O → 8HCl + H₂SO₄

III. Điều chế

1. Điện phân muối halogenua

-        Điện phân nóng chảy:          

2NaCl → 2Na + Cl₂

-        Điện phân dung dịch muối halogenua của kim loại kiềm có màng ngăn:

2NaCl + 2H₂O → H₂ + 2NaOH + Cl₂

2. Cho HX tác dụng với các chất oxi hóa mạnh  (thường gặp: MnO₂, KMnO₄, K₂Cr₂O₇, KClO₃)

MnO₂ + 4HCl → MnCl­₂ + Cl₂ + 2H₂O

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 6H₂O

K₂­Cr₂O₇ + 14HCl → 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H_2­O

KClO₃ + 6HCl → 3H₂O + KCl + 3Cl₂

Nhận xét:

-        Khí HCl và H₂O lẫn trong quá trình điều chế vì dd HCl dùng là dd đậm đặc, dễ bay hơi nên tách ra khỏi dd tạo khí HCl lẫn vào sản phẩm. Khi đun nóng, H₂O bay hơi một phần tạo hơi H₂O, nên sản phẩm ngoài Cl₂ còn có HCl và H₂O.

-        Tại sao bình 1 lại dùng dd NaCl bão hòa mà không dùng dd khác: vì độ háo nước của HCl >NaCl > Cl₂. Khi dẫn hỗn hợp sản phẩm vào dd NaCl bão hòa thì HCl hòa tan làm tăng nồng độCl^- tạo kết tinh NaCl.xH₂O, làm giảm khả năng hòa tan của Cl₂.

-        Vai trò của bông tẩm NaOH: ngăn Cl₂ thoát ra ngoài (có thể thay bằng nước vôi trong)

Thường gặp câu hỏi so sánh lượng clo sinh ra khi dùng cùng một lượng HCl hoặc chất oxi hóa…

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1. Ở điều kiện thường chất nào sau đây là khí màu lục nhạt?

A. F₂                B. Cl₂              C. Br₂               D. I₂

Câu 2.  Chọn đáp án sai, ứng dụng của clo là:

A. Sản xuất các hợp chất hữu cơ.

B. Tiệt trùng nước sinh hoạt.

C. Sản xuất các chất tẩy trắng.

D. Sản xuất chất nhuộm vải.

Câu 3. Trong tự nhiên, clo chủ yếu tồn tại dưới dạng:

A. Đơn chất Cl_2.

B. Muối NaCl có trong nước biển và muối mỏ.

C. Khoáng vật cacnalit (KCl.MgCl₂.6H₂O).

D. Khoáng vật sinvinit (KCl.NaCl).

Câu  4 .Trong các khí sau: N₂, O₂,  Cl₂, CO₂ chất thường dùng để diệt khuẩn và tẩy màu là :

A. N₂.                           B. Cl₂.                              C. O₂.                            D. CO_2.

Câu 5. Trong tự nhiên clo có mấy đồng vị bền, là những đồng vị nào?

A. Có 2 đồng vị bền là ³⁵Cl và  ³⁷Cl.

B. Có 2 đồng vị bền là ³⁶Cl và  ³⁷Cl.

C. Có 3 đồng vị bền là ³⁵Cl ,³⁶Cl và  ³⁷Cl.

D. Có 1 đồng vị bền là ^35,5Cl .

Câu 6. Tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố clo là gì?

A. Tính oxi hóa mạnh.

B. Tính khử mạnh.

C. Tính oxi hóa và tính khử.

D. Tính oxi hóa trung bình.

Câu  7. Clo có thể phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây ?

A. Cu, CuO, Ca(OH)₂, AgNO₃.

B. NaBr, NaI, NaOH.

C. ZnO, Na₂SO₄, Ba(OH)₂.

D. Fe, Cu, O₂ , N₂.

Câu 8. Trong phản ứng  Cl₂   +   KI     2KCl    +   I₂ Clo đóng vai trò là chất gì?

A. Chất oxi hóa.

B. Chất khử.

C. Vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

D. Môi trường.

Câu 9. Phương pháp điều chế khí clo trong công nghiệp là:

A. Cho HCl tác dụng với chất oxi hóa mạnh.

B. Điện phân dung dịch NaCl.

C. Điện phân dung dịch NaCl, màng ngăn xốp.

D. Phương pháp khác.

Câu 10. Trong  phòng  thí  nghiệm  nếu  không  có  HCl  đặc,  để  điều  chế  clo  ta  có  thể  thay  thế  bằng  hỗn  hợp  nào  sau đây ?

A. Hỗn hợp H₂S + NaCl rắn + KMnO₄.

B. Hỗn hợp H₂SO_4đặc + NaCl rắn + MnO₂.

C. Hỗn hợp HBr + NaCl rắn + KMnO₄.

D. Hỗn hợp HI + NaCl rắn + K₂Cr₂O₇.

ĐÁP ÁN