Phương pháp giải một số dạng bài tập về clo

Câu hỏi: Dạng 1: Lý thuyết về tính chất và cách điều chế clo
* Một số lưu ý cần nhớ:
Xem lại phần tổng hợp tính chất của clo để có thể làm được dạng bài tập này
* Một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1: Nguyên tố Cl ở ô thứ 17 trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron của ion Cl-​ là :
A.  1s2​2s2​2p6​3s2​3p4​.
B.  1s2​2s2​2p6​3s2​3p2​.
C.  1s2​2s2​2p6​3s2​3p6​.
D.  1s2​2s2​2p6​3s2​3p5​.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Cấu hình e của Cl- là: 1s2​2s2​2p6​3s2​3p6​
Đáp án C
Ví dụ 2: Clo không phản ứng với chất nào sau đây ?
A. NaOH.                    B. NaCl
C. Ca(OH)2​.                  D. NaBr.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Clo không phản ứng được với NaCl
Đáp ánB
Ví dụ 3: Sục Cl2​ vào nước, thu được nước clo màu vàng nhạt. Trong nước clo có chứa các chất là:
A. Cl2​, H2​O.
B. HCl, HClO.
C. HCl, HClO, H2​O.
D. Cl2​, HCl, HClO, H2​O.
Hướng dẫn giải chi tiết
Ta có phương trinh:
Cl2​ + H2​O \(\rightleftarrows \)HCl + HclO
=> Trong nước clo sẽ gồm có: Cl2​, HCl, HClO, H2​O
Đáp ánD
Ví dụ 4: Phản ứng nào sau đây được dùng để điều chế clo trong phòng thí nghiệm ?
A. 2NaCl \(\xrightarrow{dfnc}\) 2Na + Cl2​
B. 2NaCl + 2H2​O \(\xrightarrow[mnx]{df\text{dd}}\)H2​ + 2NaOH + Cl2​
C. MnO2​ + 4HCl đặc​ \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\) MnCl2​ + Cl2​ + 2H2​O
D. F2​ + 2NaCl ® 2NaF + Cl2​
Hướng dẫn giải chi tiết:
Người ta cho MnO2​ vào HCl đặc để điều chế khí Cl2​ trong PTN
Đáp án C.
Ví dụ 5:Ứng dụng nào sau đây khôngphải của Cl2 ​?
A. Sát trùng nước sinh hoạt.                          
B. Sản xuất kali clorat, nước Gia-ven, clorua vôi.
C. Sản xuất thuốc trừ sâu 666.
D. Tẩy trắng sợi, giấy, vải.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Tẩy trắng sợi, giấy, vải không phải là ứng dụng của clo
Đáp án D
Dạng 2: Bài toán liên quan đến điều chế clo trong phòng thí nghiệm
Ví dụ 1:Cho 8,7 gam MnO2​ tác dụng với dung dịch axit HCl đậm đặc sinh ra V lít khí Cl2​ (đktc). Hiệu suất phản ứng là 85%. V có giá trị là :
A. 2 lít.             B. 2,905 lít.
C. 1,904 lít.       D. 1,82 lít.
Hướng dẫn giải chi tiết
Ta có phương trình hóa học:
MnO2​ + 4HCl → MnCl2​ + Cl2​ + 2H2​O (1)
(1) => n Cl2​ = n MnO2​ = 8,7 : 87 = 0,1 (mol)
H% = 85%
=> n Cl2​ sinh ra = 0,1 * H% = 0,085 mol
V Cl2​ = 0,085 * 22,4 = 1,904 lit
Đáp án C.
Ví dụ 2: Cho một lượng dư KMnO4​ vào 25 ml dung dịch HCl thu được 1,4 lít khí (đktc). Vậy nồng độ mol của dung dịch HCl đã dùng là :
A. 8,5M.                       B. 8M.
C. 7,5M.                        D. 7M.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Ta có phương trình:
2KMnO4​ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2​ + 5Cl2​ + 8H2​O
n Cl2​ = 1,4 : 22,4 = 0,0625 (mol)
=> n HCl = 16/5 n Cl2​ = 0,0625 * 16/5 = 0,2 (mol)
=> CM​ HCl = 0,2 : (25 : 1000) = 8M
Đáp án B
Ví dụ 3: Cần bao nhiêu gam KmnO4 và bao nhiêu mililit dung dịch axit clohidric 1M để điều chế đủ khí clo khi tác dụng với sắt tạo nên 16,25 gam FeCl3​?
Hướng dẫn giải chi tiết:
n FeCl3​ = 16,25 : 162,5 –= 0,1 mol
n Cl2​ = 3/2 n FeCl3​ = 0,15 mol
2KMnO4​ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2​ + 5Cl2​ + 8H2​O
n KMnO4​ = 2/5 n Cl2​ = 0,06 mol
n HCl = 16/5 n Cl2​ = 0,48 mol
=> m KMnO4​ = 0,06 * 158 = 9,48 gam
V HCl = 0,48 lít = 480 ml.
Dạng 3: Bài toán liên quan đến tính chất hóa học khác của clo
Một số ví dụ điển hình:
Ví dụ 1: Sục khí clo dư vào dung dịch chứa muối NaBr và KBr thu được muối NaCl và KCl, đồng thời thấy khối lượng muối giảm 4,45 gam. Lượng clo đã tham gia phản ứng với 2 muối trên là :
A. 0,1 mol.                   B. 0,05 mol.
C. 0,02 mol.                 D. 0,01 mol.
Hướng dẫn giải chi tiết:
1 mol muối bromua phản ứng với ½ mol Cl2​ sau phản ứng sinh ra 1 mol muối clorua thì khối lượng giảm đi: 80 – 35,5 = 44,5 gam
x mol muối bromua phản ứng với x/2 mol Cl2​ sau phản ứng sinh ra x mol muối clorua thì khối lượng giảm đi 4,45 gam
=> x = 0,1 mol
=> n Cl2​ = 0,1/2 = 0,05 mol
Đáp án B.
Ví dụ 2: Cho 6,72 lít clo (đktc) tác dụng với 22,4 gam Fe nung nóng (hiệu suất phản ứng 100%), lấy chất rắn thu được hoà tan vào nước và khuấy đều thì khối lượng muối trong dung dịch thu được là :
A. 38,10 gam.              B. 48,75 gam.
C. 32,50 gam.              D. 25,40 gam.
Hướng dẫn giải chi tiết:
n Cl2​ = 0,3 mol
n Fe = 22,4 : 56 = 0,4 mol
2Fe + 3Cl2​ → 2FeCl3​
=> Sau phản ứng Clo hết, phản ứng được tính theo clo
=> nFeCl3​ = 2/3 n Cl2​ = 0,2 mol
=> m FeCl3​ = 0,2 * (56 + 35,5 * 3) = 32,5 gam
Đáp án C
Ví dụ 3: Hỗn hợp khí A gồm clo và oxi. A phản ứng vừa hết với một hỗn hợp gồm 4,8 gam magie và 8,1 gam nhôm tạo ra 37,05 gam hỗn hợp các muối clorua và oxit hai kim loại. Thành phần % thể tích của oxi và clo trong hỗn hợp A là :
A. 26,5% và 73,5%.
B. 45% và 55%.
C. 44,44% và 55,56%.
D. 25% và 75%.
Hướng dẫn giải chi tiết:
* Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
m KL + m O2​ + m Cl2​ = m Muối
=> m O2​ + m Cl2​ = 37,05 – 4,8 – 8,1 = 24,15 gam
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích
=> 4 * n O2​ + 2 * n Cl2​
= 2 * n Mg + 3 * n Al = 0,4 + 0,9 = 1,3
Gọi n O2​ , n Cl2​ lần lượt là x, y
Ta có hệ phương trình
=> 32x + 71y = 24,15
4x + 2y = 1,3
=> x = 0,2; y = 0,25
%V O2​ = 0,2 : 0,45 * 100% = 44,44%
% V Cl2​ = 55,56%
Đáp án C.