Giải KHTN 8 sách VNEN bài 13: Clo

Giải chi tiết, cụ thể KHTN 8 VNEN bài 13: Clo. Tất cả bài tập được trình bày cẩn thận, chi tiết. Mời các em cùng tham khảo để học tốt môn học này.

A. Hoạt động khởi động

Tại sao trong thực tế người ta dùng clo để khử trùng nước sinh hoạt, nước ở bể bơi?

Trả lời:

Vì khi clo hòa tan vào nước sẽ tạo ra chất có tính diệt khuẩn tốt. Hơn nữa, clo ít tan trong nước, do đó, ít gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

B. Hoạt động hình thành kiến thức

- Clo có những tính chất vật lí và tính chất hóa học nào?

- Clo là phi kim mạnh hay yếu?

- Clo được điều chế như thế nào trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp?

- Clo có những ứng dụng gì trong thực tiễn và tại sao nó lại có những ứng dụng đó?

Trả lời:

* Tính chất vật lí của Clo:

+ Trạng thái: Khí

+ Màu sắc: Vàng lục

+ Mùi vị: mùi hắc

+ Tính tan: ít tan trong nước

* Tính chất hóa học của Clo:

+ Tác dụng với kim loại

+ Tác dụng với hidro

* Clo là phi kim hoạt động hóa học mạnh.

* Điều chế Clo:

+ Trong phòng thí nghiệm, clo được điều chế bằng cách cho $HCl_{}$ tác dụng với một số chất oxi hóa mạnh như $MnO_{2}$, $K_{2}MnO_{4}$,...

+ Trong công nghiệp, khí clo được điều chế từ NaCl bằng cách điện phân dung dịch $NaCl_{}$ bão hòa.

* Ứng dụng của clo:

+ Khử trùng nước sinh hoạt

+ Điều chế nhựa PVC, chất dẻo, chất màu, cao su, ...

+ Điều chế nước Gia-ven, clorua vôi ...

+ Tẩy trắng vải sợi, bột giấy, ...

+ Clo có các ứng dụng như vậy vì clo có tính oxi hóa mạnh.

I. Tính chất vật lí của clo

* Chọn từ/ cụm từ thích hợp cho trong ngoặc đơn để hoàn thành nhận xét dưới đây về tính chất vật lí clo.

(vàng, xanh, vàng lục, khí, lỏng, rắn, độc, không độc, nặng, nhẹ, ít tan, tan nhiều)

Clo là chất ...(1)..., có màu ...(2)..., mùi hắc. Clo ...(3)... hơn không khí và ...(4)... trong nước (1 thể tích nước hòa tan 2,5 lít thể tích clo).

Clo là một chất rất ...(5)....

- Quan sát hình ảnh và thí nghiệm của clo với sắt dưới đây (Hình 13.3), nêu hiện tượng và viết PTHH xảy ra.

Giải KHTN 8 sách VNEN bài 13: Clo

- Cho biết hóa trị của $Fe_{}$ trong sản phẩm của phản ứng giữa clo với sắt, từ đó có thể kết luận clo là một phi kim mạnh hay yếu? 

Trả lời:

Clo là chất khí, có màu vàng lục, mùi hắc. Clo nặng hơn không khí và ít tan trong nước (1 thể tích nước hòa tan 2,5 lít thể tích clo).

Clo là một chất rất độc.

* Hình 13.3:

+ Hiện tượng: Màu vàng lục của khí clo nhạt dần, tạo thành khói màu nâu đỏ. Khi thêm nước vào bình, dung dịch thu được có màu vàng nâu.

+ PTHH: $2Fe_{} + 3Cl_{2} \to 2FeCl_{3}$

- $Fe_{}$ có hóa trị III trong phản ứng trên.

2. Clo còn có tính chất hóa học nào khác không?

Quan sát các thí nghiệm sau, nêu hiện tượng, cho biết clo có tác dụng với nước và dung dịch NaOH không?

Giải KHTN 8 sách VNEN bài 13: Clo

Thí nghiệmCách tiến hànhHiện tượng
1. Clo tác dụng với nướcDẫn khí clo vào cốc nước, nhúng một mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch thu được (Hình 13.4) 
2. Clo tác dụng với dung dịch $NaOH$Dẫn khí clo vào cốc đựng dung dịch NaOH loãng, nhúng một mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch thu được (Hình 13.5) 

- Từ tính chất hóa học của clo hãy giải thích tại sao clo lại được sử dụng để khử trùng nước sinh hoạt và nước ở bể bơi? Tại sao nước Gia-ven được dùng để tẩy quần áo trắng và nhiều đồ dùng khác?

- Bằng cách nào có thể nhận biết được khí clo?

Trả lời:

Thí nghiệmCách tiến hànhHiện tượng
1. Clo tác dụng với nướcDẫn khí clo vào cốc nước, nhúng một mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch thu được (Hình 13.4)Ban đầu, quỳ tím chuyển sang màu đỏ, sau đó quỳ tím bị mất màu.
2. Clo tác dụng với dung dịch NaOHDẫn khí clo vào cốc đựng dung dịch NaOH loãng, nhúng một mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch thu được (Hình 13.5)Giấy quỳ tím bị mất màu.

- Clo được sử dụng để khử trùng nước sinh hoạt và nước bể vơi vì khi cho clo vào nước, clo tác dụng với nước sinh ra axit clo hidric và axit hipocloro. Axit hipocloro là một chất có tính oxi hóa mạnh nên có thể tẩy màu và diệt khuẩn.

- Nước Gia - ven được dùng để tẩy quần áo trắng và nhiều đồ dùng khác vì trong dung dịch có chứa muối $NaClO_{}$ có tính oxi hóa mạnh nên có tính tẩy màu.

- Để nhận biết khí clo, ta dùng quỳ tím ẩm để nhận biết, ban đầu quỳ tím hóa đỏ, sau đó thì mất màu.

III. Ứng dụng của clo

Quan sát sơ đồ dưới đây (Hình 13.6) và cho biết clo có những ứng dụng nào trong thực tế? Cho biết tính chất hóa học nào dẫn đến mỗi ứng dụng đó.

Giải KHTN 8 sách VNEN bài 13: Clo

Trả lời:

* Ứng dụng của clo:

+ Khử trùng nước sinh hoạt vì khi clo tan vào trong nước tạo thành axit hipocloro có tính tẩy màu và diệt khuẩn.

+ Điều chế nhựa PVC, chất dẻo, chất màu, cao su, ... vì clo có thế tác dụng với một số chất hữu cơ.

+ Điều chế nước Gia-ven, clorua vôi ...

+ Tẩy trắng vải sợi, bột giấy, ...

IV. Ứng dụng của clo

- Viết PTHH điều chế clo

+ Trong phòng thí nghiệm từ $MnO_{2}$ và $HCl_{}$.

+ Trong công nghiệp, vì sao phải có màng ngăn xốp giữa hai điện cực.

- Tại sao khí clo được thu vào bình bằng cách đẩy không khí, để ngửa bình? Có thu clo bằng cách đẩy không khí, để úp ngược bình hoặc đẩy nước được không? Tại sao?

Trả lời:

* PTHH điều chế khí clo:

- Trong phòng thí nghiệm:

- Trong công nghiệp:

+ Điều chế clo trong công nghiệp cần sử dụng màng ngăn xốp giữa hai điện  cực để tránh clo tác dụng với dung dịch natri hidroxit tạo thành nước Gia-ven.

+ Do khí clo nặng hơn không khí và tồn tại đơn chất trong không khí nên ta có thể thu khí clo bằng cách đẩy không khí để ngửa bình.

+ Ta không thể thu khí clo bằng cách đẩy không khí, úp ngược bình vì như vậy clo không được giữ trong bình. Ta cũng không thể thu clo bằng cách đẩy nước vì clo có tác dụng với nước, như vậy thì hiệu suất không cao.

C. Hoạt động luyện tập

Bài 1. 

a) Viết PTHH xảy ra và điều kiện phản ứng (nếu có) khi cho clo tác dụng với: $Na_{}$, $Fe_{}$, $H_{2}$, $O_{2}$, $H_{2}O_{}$, dung dịch $KOH_{}$

b) Viết PTHH chứng minh clo là một phi kim mạnh hơn lưu huỳnh.

Trả lời:

a) 

 Cl2
$Na$$Cl_{2} + 2Na_{} \to 2NaCl_{}$
$Fe$$2Fe_{} + 3Cl_{2} \to 2FeCl_{3}$
$H_2$$Cl_{2}  + H_{2} \to 2HCl_{}$
$O_2$Không phản ứng
$H_2O$$Cl_{2} + H_{2}O_{} \rightleftharpoons HCl_{} + HClO_{}$
$KOH$$Cl_{2} + 2KOH_{} \to KCl_{} + KClO_{} + H_{2}O_{}$

b) PTHH thể hiện clo hoạt động hóa học mạnh hơn lưu huỳnh:

$Cl_{2} + Fe_{} \to FeCl_{3}$

$S_{} + Fe_{} \to FeS_{}$

Trong phản ứng hóa học với $Fe_{}$, $Cl_{}$ oxi hóa $Fe_{}$ lên hóa trị III trong khi đó, $S_{}$ oxi hóa $Fe_{}$ lên hóa trị II.

Bài 2. Quan sát hình mô tả bộ dụng cụ điều chế clo trong phòng thí nghiệm và trả lời các câu hỏi sau:

a) Để thu được khí clo tinh khiết, khi điều chế clo người ta phải dẫn khí clo lần lượt qua ai bình: Bình (1) chứa dung dịch $NaCl_{}$ bão hòa để loại khí $HCl_{}$ đi ra từ hỗn hợp phản ứng, bình (2) chứa dung dịch $H_{2}SO_{4}$ đặc (việc làm này gọi là rửa khí).

Cho biết bình thứ (2) có tác dụng gì? Nếu đảo thứ tự của hai bình này thì có thu được khí clo tinh khiết không?

b) Tại sao ở bình thu khí clo người ta lại đặt mẩu bông tẩm dung dịch $NaOH_{}$ ở trên?

Trả lời:

a) Bình thứ (2) có tác dụng hấp thụ nước còn sót lại do đặc tính háo nước của $H_{2}SO_{4}$ đặc.

- Nếu đảo thứ tự hai bình thì ta không thể thu được khí clo khô và tinh khiết.

b) Do khí clo độc, nên cần hạn chế khí clo thoát ra ngoài không khí, vì vậy người ta đặt mẩu bông tẩm dung dịch $NaOH_{}$ ở trên để hút khí clo.

Bài 3. Tính khối lượng $MnO_{2}$ cần dùng để điều chế được lượng $Cl_{2}$ phản ứng vừa đủ với 5,6 gam sắt.

Trả lời:

PTHH: 

$2Fe_{} + 3Cl_{2} \to 2FeCl_{3}$

$MnO_{2} + 4HCl_{} \to MnCl_{2} + Cl_{2} + 2H_{2}O_{}$

- Số mol $Fe_{}$  cần oxi hóa là: $n_{Fe} = 0,1 mol$.

- Theo phương trình hóa học, số mol của $MnO_{2}$ là: $n_{ MnO_{2}} = n_{Cl_{2}} = \frac{3}{2}n_{Fe} = 0,15 mol$.

=> Số gam $MnO_{2}$ cần dùng là: $m_{ MnO_{2}} = 0,15 \times 87 = 13,05 (gam)$

Bài 4. Có 4 cốc đựng 4 chất lỏng sau: $H_{2}O_{}$, dung dịch $NaCl_{}$, dung dịch $HCl_{}$, nước clo. Trình bày các nhận biết các chất lỏng đựng trong 4 cốc trên.

Trả lời:

Thuốc thử$H_2O$$NaCl$$HCl$Nước clo
Quỳ tímKhông có hiện tượng gìKhông có hiện tượng gìQuỳ tím hóa đỏQuỳ tím hỏa đỏ, sau đó mất màu.
Cô cạn dung dịchDung dịch bay hơi hếtDung dịch còn lại chất rắn màu trắng  

Bài 5. Trong phòng thí nghiệm người ta tiến hành một thí nghiệm như sau: dẫn khí clo mới điều chế từ mangan dioxit ($MnO_{2}$) rắn và dung dịch axit clohidric ($HCl_{}$) đậm đặc vào ống hình trụ có đặc một miếng giấy màu khô có đi qua hệ thống khóa $K_{}$ và bình đựng dung dịch $HCl_{}$ đặc (Hình 13.9).

Khi đóng khóa $K_{}$ thì thấy miếng giấy màu không thay đổi, nhưng khi mở khóa $K_{}$  thì thấy miếng giấy màu mất màu (chuyển thành màu trắng).

Giải KHTN 8 sách VNEN bài 13: Clo

Từ những kiến thức hóa học em đã biết, em có thể giải thích hiện tượng thí nghiệm trên như thế nào?

Trả lời:

- Khi đóng khóa $K_{}$, khí clo sau khi được dẫn qua dung dịch $H_{2}SO_{4}$ đặc, trở thành khí clo khô, không có tính tẩy màu.

- Khi mở khóa $K_{}$, một phần khí clo thu được trực tiếp từ phản ứng giữa ($MnO_{2}$ và $HCl_{}$ đi thẳng đến mẩu giấy màu. Trong khí clo này có lẫn hơi nước nên có sự tao thành axit hipocloro, có tính tẩy màu, do đó, mẩu giấu màu bị mất màu.

D. Hoạt động vận dụng

Từ những hiểu biết về tính chất của clo, hãy giải thích cho những người thân trong gia đình em tại sao lại sử dụng clo để khử trùng nước sinh hoạt, nước bể bơi và dử dụng nước Gia-ven để tẩy trắng quần áo. Khi sử dụng nước sinh hoạt được khử dùng bằng clo thì nên chú ý điều gì?

Trả lời:

- Sử dụng clo để khử trùng vì khi clo tác dụng với nước tạo ra dung dịch có tính khử trùng, diệt khuẩn cao.

- Sử dụng nước Gia - ven để tẩy trắng quần áo, vì trong nước Gia-ven có thành phần $NaClO_{}$ có tính tẩy màu cao. Hơn nữa, $NaClO_{}$ là muối sẽ an toàn hơn nếu như vẫn còn dư trên quần áo so với dung dịch nước clo (axit).

- Khi sử dụng nước sinh hoạt được khử trùng bằng nước clo thì cần chú ý: Khi lấy nước để sử dụng thì nên để một lúc cho lượng clo thừa, không tan trong nước bay hơi hết.

E. Hoạt động tìm tòi mở rộng

Gia - ven hay nước Gia - ven là hỗn hợp hai muối $NaCl_{}$và $NaClO_{}$, trong đó có $NaClO_{}$ có tính oxi hóa mạnh nên được dùng làm thuốc tẩy trắng trong công nghiệp cũng như trong gia đình.

Hãy tìm hiểu:

- Nước Gia - ven được ai tìm thấy lần đầu tiên, ở đâu? Tại sao đặt tên là Gia - ven?

- Trong công nghiệp, nước Gia - ven được điều chế bằng cách nào?

- Tại sao nếu lọ đựng nước Gia - ven để hở trong không khí thì rất nhanh bị hỏng? 

Trả lời:

- Nước Javel đuợc sản xuất lần đầu bởi Claude Louis Berthollet trong phòng thí nhiệm tại Javel, Paris.

- Trong công nghiệp, nước Gia–ven được sản xuất bằng cách điện phân dung dịch muối ăn (nồng độ từ 15 – 20%) trong thùng điện phân không có màng ngăn.

PTHH: $2NaCl_{} + 2H_{2}O_{} \to NaCl_{} + NaClO_{} + H_{2}O_{} + H_{2}$

- Nếu lọ đựng nước Gia - ven để hở trong không khí thì rất nhanh bị hỏng vì $NaClO_{}$ sẽ tác dụng với $CO_{2}$ tạo thành $HClO_{}$ kém bền nên mất tính tẩy rửa.

PTHH: $NaClO_{} + CO_{2} + H_{2}O_{} \to NaHCO_{3} + $HClO_{}$

Tìm kiếm google:

Xem thêm các môn học

Giải VNEN KHTN 8


Đia chỉ: Tòa nhà TH Office, 90 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội
Điện thoại hỗ trợ: Fidutech - click vào đây
Chúng tôi trên Yotube
Cùng hệ thống: baivan.net - Kenhgiaovien.com - tech12h.com