Điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm để loại bỏ HCl có lẫn trong khí clo người ta dẫn hỗn hợp qua

Clo là một chất quá đỗi quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày và được biết đến nhiều nhất với công dụng khử trùng nước. Cụ thể thì Clo có đặc điểm tính chất như nào mà có thể khử trùng được nước như vậy và cách điều chế clo trong phòng thí nghiệm ra sao. Hãy cùng theo dõi nội dung bài viết dưới đây với chúng tôi nhé.

Clo là gì?

1. Clo là gì?

Clo là một nguyên tố halogen trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, có ký hiệu là Cl. Nó thuộc ô số 17, thuộc chu kì 3 và có số nguyên tử bằng 17. Ion Clo là một trong những thành phần của muối ăn Natri Clorua và nhiều hợp chất khác. Đây là chất quan trọng để tạo nên sự sống, trong đó có con người. 

Trong tự nhiên, Clo được tìm thấy nhiều trong nước biển, chiếm tới 1,94%. Muối biển Natri Clorua được tìm thấy ở trạng thái rắn gọi là muoosimor. Ngoài ra, kali clorua cũng khá phổ biến và nó có trong khoáng vật cacnalit KCl.MgCl2.6H2O và xinvinit NaCl.KCl.

Clo tồn tại ở dạng khí có màu vàng nhạt, mùi hắc, có tính oxi hóa mạnh và là một thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, điển hình là hóa chất khử trùng và tẩy trắng.

2. Các tính chất lý hóa đặc trưng của Clo

2.1 Tính chất vật lý của Clo 

  • Ở điều kiện thường, Clo là chất khí màu vàng, mùi hắc, xốc và là chất vô cùng độc.
  • Khí Clo nặng hơn không khí nhiều lần và tan trong nước để tạo thành dung dịch màu vàng nhạt. Trong dung môi hữu cơ, clo tan nhiều hơn.
  • Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.

2.2 Những tính chất hóa học của Clo

Do lớp e ngoài cùng của Clo đã có 7e nên nó là phi kim điển hình, dễ nhận thêm 1e. Vì vậy nó có tính oxi hóa mạnh.

Cl2 + 2e → 2Cl-  (ion clorua)

Khi ở trong các hợp chất, clo thường có mức oxi hóa là -1 còn khi ở trong hợp chất với F hoặc O, clo còn có mức oxi hóa là +1; +3; +5; +7.

Clo là chất có tính oxi hóa mạnh. Ngoài ra, nó cũng thể hiện tính khử trong một số trường hợp.

Clo tác dụng với hầu hết các kim loại, ngoại trừ Au và Pt để hình thành muối halogenua với số hóa trị của kim loại cao. Điều kiện xảy ra phản ứng là đun nóng.

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

  • Tác dụng với hydro trong điều kiện có ánh sáng

H2 + Cl2 → 2HCl

Nếu tỉ lệ số mol của H2 và Cl2 là 1:1 thì nó sẽ tạo thành một hỗn hợp nổ. 

Clo có phản ứng thuận nghịch khi tác dụng với nước. Phản ứng hóa học xảy ra như sau:

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

Vì HClO có tính oxi hóa rất mạnh và có tính tẩy màu cao nên nước Clo thường được dùng làm chất tẩy màu, sát trùng, khử khuẩn cho nước.

  • Tác dụng với dung dịch muối của các halogen yếu hơn

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Cl2 + 2KI → 2KCl + I2

  • Tác dụng với các hợp chất có tính khử 

2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3

3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl

Trong các phòng thí nghiệm, amoniac được sử dụng để khử độc khí clo trong phòng thí nghiệm

4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H2SO4

3. Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm bằng cách nào?

Để điều chế Clo trong phòng thí nghiệm, người ta cho axit clohydric đặc tác dụng với một chất oxi hóa mạnh, có thể là mangan dioxit rắn hoặc kali penmanganat rắn,…Nếu dùng mangan dioxit thì cần xúc tác nhiệt độ còn với kali penmanganat thì có thể đun hoặc không đun nóng. Vì khí clo thu được sau phản ứng thường bị lẫn tạp chất là khí hiđro clorua và hơi nước nên để điều chế khí nguyên chất, người thực hiện sẽ dẫn khí qua các bình rửa khí có chứa dung dịch NaCl để giữ lại HCl và chứa H2SO4 đặc để giữ hơi nước.

MnO2 + 4HCl → MnCl­2 + Cl2 + 2H2O

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

Còn trong công nghiệp, khí Clo được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy muối Natri clorua.

2NaCl →  2Na + Cl2

Hoặc điện phân dung dịch muối có màng ngăn, theo phương trình phản ứng như sau:

2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2

4. Những điều bạn có thể chưa biết về Clo

5. Vai trò của Clo đối với sức khỏe con người

Bên cạnh tác dụng khử trùng, tẩy trắng, clo cũng có những ý nghĩa nhất định đối với sức khỏe con người, cụ thể như sau:

Đối với trẻ em

Clo giống như chất điện phân giúp cơ thể giữ nước, tránh tình trạng cơ thể mệt mỏi, kiệt sức do mất nước gây ra. Ngoài ra nó cũng giúp thúc đẩy sự phát triển cơ bắp, tăng sự chắc khỏe, dẻo dai.

Đối với người lớn

Clo kết hợp với hydro trong dạ dày sẽ tạo thành một loại enzyme tiêu hóa mạnh để phá vỡ các protein, giúp cơ thể hấp thụ chất khoáng kim loại và Vitamin B12. Khi được hấp thụ trong ruột và trở lại vào máu, Clo giúp duy trì khối lượng dịch bào.

Vì Clo mang điện tích âm nên khí đi vào cơ thể, nó sẽ kích thích khả năng thần kinh trong cơ thể, nhờ đó khắc phục và hạn chế đáng kể các bệnh về trí nhớ.

Nếu thiếu Clo (do nôn ói, ra nhiều mồ hôi, tiêu chảy…..), máu sẽ trở nên quá kiềm và cơ thể có thể xuất hiện một số triệu chứng như yếu cơ, chán ăn, mất nước,…. Còn nếu lượng clo trong cơ thể quá nhiều, thận sẽ bài tiết clo thừa ra khỏi cơ thể bằng đường nước tiểu nhưng nếu thận có vấn đề thì clo sẽ bị tích tụ lại và có thể gây nên ung thư dạ dày.

Chắc hẳn sau bài viết này của Vietchem, các bạn đã biết được cách điều chế Clo trong phòng thí nghiệm như thế nào rồi đúng không? Nếu bạn đang có nhu cầu tìm mua Clo hay nước Clo, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo số Hotline 0826 010 010 để được tư vấn và báo giá tốt nhất.

Nồng độ cao nhất của dung dịch HCl ở 20oC là

Nhận xét nào sau đây về khí hiđro clorua là không đúng?

Trong các phản ứng hóa học, axit HCl có thể đóng vai trò là

Hợp chất nào sau đây vừa có tính axit vừa có tính khử là:

HCl tác dụng với dãy chất nào sau đây tạo ra khí?

Để loại khí HCl có lẫn trong khí Cl2, ta dẫn hỗn hợp khí qua

Để điều chế khí HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp:

Những câu hỏi liên quan

Để điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm, người ta cho dung dịch HCl đậm đặc tác dụng chất oxi hóa mạnh như MnO2, KMnO4, KClO3…. Khí clo thoát ra thường có lẫn khí HCl và hơi nước. Để thu được khí clo sạch người ta dẫn hỗn hợp sản phẩm trên lần lượt qua

A. dung dịch NaCl bão hòa, CaO khan

B. dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch NaCl bão hòa

C. dung dịch NaOH, dung dịch H2SO4 đặc

D. dung dịch NaCl bão hòa, dung dịch H2SO4 đặc

Cho sơ đồ thí nghiệm điều chế và thu khí clo trong phòng thí nghiệm (Hình 1) từ các chất ban đầu là MnO2 và dung dịch HCl đậm đặc. Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện đun nóng, sẽ có một phần khí HCl bị bay hơi. Để thu được khí clo sạch bình số (3), (4) sẽ chứa lần lượt các chất nào trong các phương án sau?

B. KCl đặc và CaO khan.

C. NaCl bão hòa và Ca(OH)2.

D. NaOH bão hòa và H2SO4 đặc.

A. NaOH bão hòa và H2SO4 ­đặc

B.  KCl đặc và CaO khan

C. NaCl bão hòa và H2SO4 ­đặc

D. NaCl bão hòa và Ca(OH)2

Trong phòng thí nghiệm khí Cl2 thường được điều chế bằng cách cho dung dịch HCl đặc tác dụng với MnO2, thí nghiệm được mô tả bằng hình vẽ sau:

Cho các phát biểu sau đây:

1.     Các hóa chất có thể sử dụng trong bình 4 là H2SO4, CaO, CaCl2, P2O5

2.     Các hóa chất có thể sử dụng trong bình 2 là MnO2, KMnO4, KClO3, K2Cr2O7

3.     Khí ra khỏi bình 2 thường có Cl2, HCl, H2O

4.     Bình 3 có vai trò loại bỏ HCl nên có thể dùng dung dịch kiềm

5.     Khí ra khỏi bình 3 có 1 lượng rất nhỏ khí O2

6.     Clo nên thu bằng phương pháp đẩy nước

  Số nhận xét chính xác là?

A. 2   

B. 3   

C. 4   

D. 5

Trong phòng thí nghiệm, khí clo thường được điều chế bằng cách oxi hóa hợp chất nào sau đây:

A. NaCl.

B. HCl.

C. KClO3.

D. KMnO4.

Khí clo được điều chế trong phòng thí nghiệm thường bị lẫn tạp chất là khí hiđro clorua và hơi nước

Để loại bỏ tạp chất, cần dẫn khí clo lần lượt qua các bình rửa khí chứa các dung dịch tương ứng là:

A. NaHCO3 và H2SO4 đặc

B. HCl đặc và H2SO4 đặc

C. H2SO4 đặc và NaCl bão hòa

D. NaCl bão hòa và H2SO4 đặc

Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Cl2 sạch:

Bình (1) đựng dung dịch NaCl, bình (2) đựng dung dịch H2SO4 đặc. Cho các phát biểu sau:

(a) Có thể thay MnO2 bằng KMnO4 và không cần đun nóng.

(b) Có thể đổi vị trí của bình (1) và bình (2) cho nhau.

(c) Bình (2) đóng vai trò giữ khí hơi H2O và khí HCl có lẫn trong khí clo.

(d) Bông tẩm dung dịch NaOH có vai trò ngăn cản khí clo thoát ra môi trường.

(e) Có thể thay dung dịch NaCl trong bình (1) bằng chất rắn NaCl.

Số phát biểu đúng là

A. 1                     

B. 2                      

C. 3                      

D. 4