Một số hợp chất chứa oxygen của chlorine: nước Javel, clorua vôi, KClO3 và bài tập có đáp án Hóa 10
Hợp chất chứa oxygen của chlorine gồm nước Javel (NaCl và NaClO), clorua vôi CaOCl2, chlorate KClO3 và các acid HClO, HClO4. Số oxi hóa của Cl, điều chế, tính oxi hóa, ứng dụng khử trùng, tẩy trắng và bài tập có đáp án Hóa 10.
Hợp chất chứa oxygen của chlorine là gì?
Hợp chất chứa oxygen của chlorine có số oxi hóa dương của Cl (từ $+1$ đến $+7$) như HClO, $\ce{HClO3}$, $\ce{HClO4}$ và các muối của chúng. Đa số có tính oxi hóa mạnh nên được dùng để khử trùng, tẩy trắng; những hợp chất quen thuộc nhất là nước Javel, clorua vôi và potassium chlorate.
Các acid và số oxi hóa của chlorine
| Acid | Công thức | Số oxi hóa của Cl | Tính chất |
|---|---|---|---|
| Hypochlorous acid | $\ce{HClO}$ | $+1$ | Acid rất yếu, oxi hóa mạnh, kém bền |
| Chloric acid | $\ce{HClO3}$ | $+5$ | Acid mạnh, oxi hóa mạnh |
| Perchloric acid | $\ce{HClO4}$ | $+7$ | Một trong những acid mạnh nhất |
Nước Javel, clorua vôi và KClO3
- Nước Javel (hỗn hợp $\ce{NaCl}$ và $\ce{NaClO}$): $\ce{Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O}$. Dùng tẩy trắng, sát trùng. $\ce{NaClO}$ trong không khí: $\ce{NaClO + CO2 + H2O -> NaHCO3 + HClO}$.
- Clorua vôi ($\ce{CaOCl2}$): $\ce{Cl2 + Ca(OH)2 -> CaOCl2 + H2O}$. Dùng khử trùng, tẩy uế.
- Potassium chlorate ($\ce{KClO3}$): chất rắn, nhiệt phân tạo oxygen: $\ce{2KClO3 ->[MnO2, t] 2KCl + 3O2 ^}$. Dùng làm pháo hoa, diêm, điều chế oxygen.
Ví dụ 1
Tính thể tích $\ce{Cl2}$ (điều kiện chuẩn) cần để điều chế $74{,}5$ g $\ce{NaClO}$.
$n_{\ce{NaClO}} = 74{,}5 : 74{,}5 = 1$ mol nên $n_{\ce{Cl2}} = 1$ mol, $V = 24{,}79$ L.
Ví dụ 2
Nhiệt phân bao nhiêu gam $\ce{KClO3}$ để thu $2{,}479$ L $\ce{O2}$ (điều kiện chuẩn)?
$n_{\ce{O2}} = 0{,}1$ mol nên $n_{\ce{KClO3}} = 0{,}1 \cdot \frac{2}{3} = 0{,}0667$ mol, $m = 0{,}0667 \cdot 122{,}5 \approx 8{,}17$ g.
Ví dụ 3
Số oxi hóa của Cl trong $\ce{ClO3-}$ và trong $\ce{ClO4-}$?
Trong $\ce{ClO3-}$: $x + 3(-2) = -1$ nên $x = +5$. Trong $\ce{ClO4-}$: $+7$.
Xem bài: Tính chất hóa học của halogen
An toàn khi sử dụng
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Viết phương trình điều chế nước Javel.
- Viết phương trình điều chế clorua vôi.
- Tính số oxi hóa của Cl trong $\ce{HClO}$ và $\ce{HClO4}$.
- Tính thể tích $\ce{O2}$ (điều kiện chuẩn) thu được khi nhiệt phân $12{,}25$ g $\ce{KClO3}$.
- Vì sao không được trộn nước Javel với nước tẩy rửa chứa acid?
Đáp án
- $\ce{Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O}$.
- $\ce{Cl2 + Ca(OH)2 -> CaOCl2 + H2O}$.
- $+1$ và $+7$.
- $n_{\ce{KClO3}} = 0{,}1$ mol nên $n_{\ce{O2}} = 0{,}15$ mol, $V = 0{,}15 \cdot 24{,}79 \approx 3{,}72$ L.
- Vì sinh ra khí $\ce{Cl2}$ độc.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Nhận biết ion halide
Xem tất cả bài học chủ điểm Nguyên tố nhóm VIIA – Halogen
Câu hỏi thường gặp
Nước Javel gồm những chất nào?
$\ce{NaCl}$ và $\ce{NaClO}$.
Clorua vôi điều chế thế nào?
Cho $\ce{Cl2}$ tác dụng với $\ce{Ca(OH)2}$.
KClO3 dùng để làm gì?
Điều chế oxygen, làm pháo hoa và diêm.
Số oxi hóa của Cl trong HClO4?
$+7$.