Bài tập về hợp chất có oxi của clo

Nước Gia-ven và clorua vôi thường được dùng để tẩy trắng sợi, vải, giấy và tẩy uế.

Trong PTN nước Gia-ven được điều chế bằng cách cho khí clo sục vào dung dịch NaOH loãng

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

\(\begin{gathered}C{l_2} + 2KOH \to KCl + KClO + {H_2}O \hfill \\3C{l_2} + 6KOH\xrightarrow{{{{100}^0}C}}5KCl + KCl{O_3} + 3{H_2}O \hfill \\ \end{gathered} \)

A: KCl

B: KClO

C: KClO₃

Clorua vôi có công thức là: CaOCl₂.

Lưu ý: CaOCl₂ = CaCl₂.Ca(ClO)₂: được gọi là muối hỗn tạp

(Muối hỗn tạp: muối của một kim loại với nhiều gốc axit khác nhau

Muối kép: muối của nhiều cation khác nhau với một gốc axit)

Do CO₂ không còn tính khử nên không bị oxi hóa bởi nước Gia – ven

Nước Gia-ven dùng để tẩy trắng vải, sợi vì NaClO phân hủy ra oxi nguyên tử có tính oxi hóa mạnh.

Dùng Ba(OH)₂ dư cho từ từ vào các dung dịch mẫn nhãn trên

KCl: không có hiện tượng gì

MgCl₂: xuất hiện kết tủa trắng

MgCl₂ + Ba(OH)₂ → Mg(OH)₂↓ + BaCl₂

FeCl₂: xuất hiện kết tủa trắng xanh sau đó một thời gian chuyển sang nâu đỏ

FeCl₂ + Ba(OH)₂ → Fe(OH)₂↓ + BaCl₂

4Fe(OH)₂ ↓_{trắng xanh} + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)_{3↓ nâu đỏ}

FeCl₃: xuất hiện màu nâu đỏ

2FeCl₃+ 3Ba(OH)₂ → 2Fe(OH)₃↓ + 3BaCl₂

AlCl₃: Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan dần đến hết

AlCl₃+ Ba(OH)₂ → Al(OH)₃↓ + BaCl₂

2Al(OH)₃ + Ba(OH)₂ → Ba(AlO₂)₂ + 4H₂O

NH₄Cl: xuất hiện khí trong dung dịch

2NH₄Cl + Ba(OH)₂ → BaCl₂ + 2NH_3↑ + H₂O

(NH₄)₂SO₄: đồng thời xuất hiện bọt khí và kết tủa trắng

(NH₄)₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO_4↓ + 2NH_3↑ + 2H₂O

\(\begin{gathered}2KCl{O_3}\xrightarrow{{{t^0}}}2KCl + 3{O_2}\,\,\,(1) \hfill \\4KCl{O_3}\xrightarrow{{{t^0}}}3KCl{O_4} + KCl\,\,\,(2) \hfill \\ \end{gathered} \)

Đặt n_KCl = 1 mol => \(m = \dfrac{{1.74,5}}{{0,745}} = 100\,\,gam\)

m_O= 9,6 gam => n_O = 0,6 mol

n_KClO4 = nO : 4 = 0,15 mol; n_KCl(2) = 0,15: 3 = 0,05 mol

=> n_KCl(1) = 1- 0,05 = 0,95 mol

=> n_{KClO3 dư} = m – m_KCl  - m_KClO4 = 100- 74,5 – 0,15. 138,5 = 4,725 gam

=> n_{KClO3 dư} = 27/700 (mol)

%KClO₃ bị phân hủy là: \(\dfrac{{1,15}}{{1,15 + \dfrac{{27}}{{700}}}}.100\%  = 96,75\% \)

2CaOCl₂ + CO₂ + H₂O → CaCO₃ + CaCl₂ + 2HClO

2x ←                                         x       → x

X gồm: CaCO₃, CaCl₂, CaOCl₂.

X + HCl đặc:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O;

x                                        → x

CaOCl₂ + 2HCl → CaCl₂ + Cl₂ + H₂O;

y                                        → y

=> \(\dfrac{x}{y} = \dfrac{{71 - 69,2}}{{69,2 - 44}} = \dfrac{1}{{14}}\)

=> y= 14x;

% khối lượng CaOCl₂ bị cacbonat hóa là: \(\dfrac{{2x.100\% }}{{14x + 2x}} = 12,5\% \)

Bảo toàn e: n_Cl2 = (0,1. 5 + 0,2. 6 – 0,125. 4): 2 = 0,6 mol

xCl₂ + 2xNaOH → NaClO_x + (2x-1)NaCl + x H₂O

=> 0,6 mol Cl₂ + 1,5 mol NaOH → {NaCl; NaClO_x; NaOH dư} + 0,6 mol H₂O

=> m_Z = 0,6. 71 + 1,5. 40 – 0,6. 18 = 91, 8 gam

C+ O₂ →CO₂

n_C = n_CO2 = 0,044 mol => n_T = 0,044: 0,2292 = 0,192 mol

Ta thấy số mol O₂ chuyển thành CO₂ nên V_z = V_T => n_Z = n_T = 0,192 mol

V_O2 : V_KK= 1:3 => n_O2 = 0,192: 4 = 0,048 mol

m_Y = 0,894 : 0,08132 = 11 gam

m_X = m_Y + m_O2 = 11 + 0,048. 32 = 12,536 gam ≈ 12,530 gam

Đặt n _{O2 tạo ra} = x mol => n _kk = 3x mol có n_O2 = 0,75x và n_N2 = 2,25x mol

n_CO2 = n_C = 0,048 mol => n_{O2 dư} = (x+ 0,75x) – 0,048 mol

=> n_T = n_CO2. 100 : 25 = n_{O2 dư} + n _N2 + n _CO2

=> 1,75x – 0,048 + 2,25x + 0,048 = 0,192

=> x = 0,048 mol

=> m = m_Y + m_{O2 tạo ra} = 11+ 0,048. 32 = 12,536 g

Nước Gia-ven là hỗn hợp muối: NaCl và NaClO.

NaClO + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + HClO

Clorua vôi có công thức là: CaOCl₂.

Khẳng định sai: CaOCl₂ là muối kép của axit hipoclorơ và axit clohidric.

Lưu ý: CaOCl₂ = CaCl₂.Ca(ClO)₂: được gọi là muối hỗn tạp

(Muối hỗn tạp: muối của một kim loại với nhiều gốc axit khác nhau

Muối kép: muối của nhiều cation khác nhau với một gốc axit)

$\mathop {Cl}\limits^0$$_2$ tạo thành $\mathop {Cl}\limits^{ - 1} $ và $\mathop {Cl}\limits^{ + 1} $ => clo vừa đóng vai trò chất oxi hóa, vừa đóng vai trò chất khử

Tính chất sát trùng và tẩy màu của nước Gia-ven là do chất NaOCl, nguyên tử Cl có số oxi hóa là +1, thể hiện tính oxi hóa mạnh.

- dùng quỳ tím

+ HCl làm quỳ chuyển đỏ, NaCl không đổi màu quỳ, NaClO làm quỳ chuyển xanh rồi mất màu