BÀI 15: HIĐROCLORUA – AXIT CLOHIĐRIC VÀ MUỐI CLORUA Mục tiêu Kiến thức + Trình bày được cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, tính chất hóa học của hiđro clorua và axit clohiđric, nguyên
Trang 1BÀI 15: HIĐROCLORUA – AXIT CLOHIĐRIC VÀ MUỐI CLORUA Mục tiêu
Kiến thức
+ Trình bày được cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, tính chất hóa học của hiđro clorua và axit
clohiđric, nguyên tắc điều chế HCl trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp
+ Nêu được tính chất và ứng dụng của một số muối clorua, nhận biết ion clorua
+ Chỉ ra được tính chất hóa học của dung dịch HCl là tính axit mạnh và tính khử
+ Phân biệt được dung dịch HCl, muối clorua với dung dịch axit và muối khác
Kĩ năng
+ Quan sát và giải thích hiện tượng các thí nghiệm về tính chất hóa học, tính chất vật lí của HCl
và muối clorua
+ Viết phương trình hóa học minh họa cho tính chất hóa học của HCl và muối clorua
+ Giải được bài tập định tính và định lượng có liên quan đến HCl
I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1 Hiđroclorua
a Cấu tạo phân tử
H hay hay H – Cl
Hiđro clorua là hợp chất cộng hóa trị, phân tử có cực
Em có biết: Cặp e dùng chung tại sao bị lệch về phía nguyên tử Cl?
Trả lời: Do độ âm điện của Cl lớn hơn độ âm điện của H nên cặp e dùng chung bị lệch về phía nguyên tử
Cl
b Tính chất
Hiđro clorua là khí không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí, tan rất
nhiều trong nước
Khi hiđro clorua khô không làm quỳ tím đổi màu, không tác dụng được
với CaCO3 để giải phóng khí CO2, tác dụng rất khó khăn với kim loại
2 Axit clohiđric
a Tính chất vật lí
Hiđro clorua tan vào nước thành dung dịch axit clohiđric
Dung dịch axit clohiđric là chất lỏng không màu, mùi xốc Dung dịch HCl đặc nhất (ở 20 C ) đạt tới nồng
độ 37% và có khối lượng riêng D 1,19 g / cm 3
Dung dịch HCl đặc “bốc khói” trong không khí ẩm
b Tính chất hóa học
Trang 2Axit clohiđric là axit mạnh, có đầy đủ tính chất hóa học chung của axit như làm quỳ tím chuyển sang màu
đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học, tác dụng với oxit bazơ, muối
Cho tinh thể NaCl tác dụng với axit H2SO4 đậm đặc và đun nóng
(phương pháp sunfat) rồi hấp thụ vào nước để thu được dung dịch axit
Sản xuất axit clohiđric trong công nghiệp
+ Người ta đốt khí H2 trong khí quyển Cl2 để tạo ra khí HCl (phương pháp tổng hợp):
Muối clorua có nhiều ứng dụng quan trọng Muối clorua quan trọng nhất là NaCl
NaCl dùng làm muối ăn và bảo quản thực phẩm, là nguyên liệu quan trọng đối với ngành công nghiệp hóa chất để điều chế Cl2, H2, NaOH, nước Gia – ven…
Trang 3b Nhận viết ion clorua
Dung dịch AgNO3 là thuốc thử để nhận biết ion clorua
Hiện tượng là có kết tủa trắng bạc clorua xuất hiện, kết tủa này không tan trong các axit mạnh:
Trang 4SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Các câu hỏi lý thuyết
Kiểu hỏi 1: Lý thuyết về tính chất của HCl và muối clorua
(3) FeCl 3NaOH3 Fe OH 3 3NaCl
(4) NaCl r H SO2 4 đặc tNaHSO4HCl
(5) CuO 2HCl CuCl2 H O2
(6) CuCl22AgNO3 2AgCl Cu NO 3 2
Ví dụ 2: Hồn thành các sơ đồ phản ứng sau (ghi rõ điều kiện nếu cĩ):
Tính oxi hĩa
Tính khử
Làm quỳ tím hĩa đỏ + Kim loại (trước hiđro) + Bazơ
+ Oxit bazơ +Muối
Phản ứng với kim loại tạo ra H2
Phản ứng với KMnO4/ MnO2… tạo ra Cl2
Trang 52 H 2e H : HCl thể hiện tính oxi hóa
Clo có số oxi hóa là 1, là số oxi hóa thấp nhất của clo nên có khả năng thể hiện tính khử
Chú ý: Tính oxi hóa: Nhận e, có số oxi hóa giảm sau phản ứng
Kiểu hỏi 2: Lý thuyết về điều chế HCl
Phương pháp giải
Điều chế HCl trong phòng thí nghiệm, dùng phương pháp sunfat
Điều chế HCl trong công nghiệp, dùng phương pháp tổng hợp hoặc phương pháp sunfat
Ngoài ra: có nhiều phản ứng khác tạo ra HCl sau phản ứng
Trang 6Ví dụ 1: Từ muối ăn, nước và các điều kiện cần thiết, hãy viết phương trình hóa học điều chế HCl
Chú ý: AgF tan, AgCl kết tủa trắng, AgBr kết tủa vàng nhạt, AgI kết tủa vàng đậm
Viết các phương trình hóa học để giải thích hiện tượng
Ví dụ:
Nhận biết HCl, NaCl, NaOH ta dùng quỳ tím:
Quỳ tím hóa đỏ, đó là mẫu HCl
Quỳ tím hóa xanh, đó là mẫu NaOH
Quỳ tím không đổi màu, đó là NaCl
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Nhận biết các lọ mất nhãn đựng các dung dịch sau: NaCl, KI, HNO3, Na2CO3
Hướng dẫn giải
Sử dụng thuốc thử là quỳ tím, dung dịch AgNO3, ta có bảng sau:
AgNO3 Kết tủa trắng Kết tủa vàng
Phương trình hóa học:
Trang 7Câu 1: Chất rắn nào sau đây không thể dung làm khô khí hiđro clorua?
A NaOH rắn B H2SO4 đặc C CaCl2 khan D P2O5
Câu 2: Cho dãy axit HF; HCl; HBr; HI Từ trái sang phải
A tính axit và tính khử đều mạnh dần B tính axit và tính khử đều yếu dần
C tính axit mạnh dần, tính khử yếu dần D tính axit yếu dần, tính khử mạnh dần
Câu 3: Chất nào sau đây không nhận biết được hai lọ đựng axit HCl và H2SO4 khi bị mất nhãn?
A BaO B Ba(NO3)2 C Ca(OH)2 (bão hòa) D CuO
Câu 4: Muối nào sau đây không tan trong nước?
A KCl B NaClO C CuCl2 D FeCl3
Câu 5: Muối nào sau đây được ứng dụng nhiều trong công nghiệp điều chế Cl2, HCl?
A KCl B NaClO C MgCl2 D NaCl
Câu 6: Muối nào sau đây thường dùng để chống mục gỗ, bôi lên bề mặt kim loại trước khi hàn (để tẩy rỉ
làm trắc mối hàn)?
A FeCl3 B ZnCl2 C CuCl2 D AlCl3
Câu 7: Muối ăn được điều chế chủ yếu từ
A muối mỏ B nước biển C NaOH với HCl D Na2CO3 với HCl
Câu 8: Dung dịch của chất nào sau đây làm cho quỳ tím hóa đỏ?
A KOH B Na2SO4 C HCl D K2SO3
Câu 9: Để phân biệt hai dung dịch HCl và H2SO4 loãng Ta sử dụng kim loại
Câu 10: Kẽm tác dụng với dung dịch axit clohiđric, thu được
A dung dịch có màu xanh lam và chất khí màu nâu
Trang 8B dung dịch không màu và chất khí có mùi hắc
C dung dịch có màu vàng nâu và chất khí không màu
D dung dịch không màu và chất khí cháy được trong không khí
Câu 11: Thuốc thử dùng để nhận biết dung dịch HCl và dung dịch H2SO4 là
Câu 12: Dung dịch axit clohiđric tác dụng với đồng (II) hiđroxit tạo thành dung dịch màu
Bài tập nâng cao
Câu 13: Cho các phản ứng sau:
A dung dịch NaOH B dung dịch KMnO4
C dung dịch Ca(OH)2 D dung dịch AgNO3
Câu 15: Dãy gồm các chất đều tác dụng với dung dịch HCl loãng là:
A NaNO3, BaCO3, Fe(OH)3 B FeS, Ba(HCO3)2, Ca(OH)2
C AgNO3, NH4HCO3, Ag2S D BaSO4, CH3COONa, Ag2O
Câu 16: Có bốn ống nghiệm được đánh số theo thứ tự (1), (2), (3), (4) Mỗi ống nghiệm chứa một trong
các dung dịch AgNO3, ZnCl2, HI, Na2CO3 Biết rằng:
Dung dịch trong ống nghiệm (2) và (3) tác dụng được với nhau sinh ra chất khí
Dung dịch trong ống nghiệm (2) và (4) không phản ứng được với nhau
Dung dịch trong các ống nghiệm (1), (2), (3), (4) lần lượt là:
A ZnCl2, HI, Na2CO3, AgNO3 B ZnCl2, Na2CO3, HI, AgNO3
C AgNO3, HI, Na2CO3, ZnCl2 D AgNO3, Na2CO3, HI, ZnCl2
Câu 17: Có các dung dịch: AlCl3, NaCl, MgCl2, H2SO4 Chỉ dùng thêm một thuốc thử để nhận biết các dung dịch trên là
A dung dịch NaOH B dung dịch AgNO3 C dung dịch BaCl2 D quỳ tím
Câu 18: Có bốn dung dịch là: NaOH, H2SO4, HCl, Na2CO3 Chỉ dùng thêm một thuốc thử để nhận biết các dung dịch trên là
A dung dịch HNO3 B dung dịch KOH C dung dịch BaCl2 D dung dịch NaCl
Câu 19: Có sáu mẫu chất rắn riêng rẽ sau: CuO; FeO; Fe3O4; MnO2; Ag2O và hỗn hợp Fe FeO Chỉ dùng dung dịch HCl có thể nhận biết được tối đa
A hai mẫu B ba mẫu C bốn mẫu D sáu mẫu
Trang 9Câu 20: Một bạn học sinh làm thí nghiệm sau: Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein vào dung dịch
KOH, dung dịch có màu đỏ Cho tiếp dung dịch HCl vào dung dịch trên đến dư thì hiện tượng quan sát được là
A màu đỏ sẽ nhạt dần và chuyển thành trong suốt
B màu đỏ sẽ đậm thêm
C màu đỏ sẽ nhạt dần và chuyển thành màu xanh
D màu đỏ vẫn không thay đổi
Dạng 2: Bài toán HCl tác dụng với kim loại
Phương pháp giải
Phương trình tổng quát:
2M 2nHCl 2MCl nH
Trong đó: n hóa trị = Số oxi hóa của kim loại M trong muối
Chú ý: Một số kim loại không phản ứng được với dung dịch HCl là Cu, Ag…
Cách 1: Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học
Cách 2: Sử dụng các định luật bảo toàn: Bảo toàn electron:
H Cl
b) Khối lượng dung dịch Y là
A 200,0 gam B 211,0 gam C 210,2 gam D 39,4 gam
Hướng dẫn giải
Trang 10Ví dụ 1: Cho 8,8 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu phản ứng với dung dịch HCl dư, đến khi phản ứng xảy ra
hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H2 (đktc) và m gam muối khan Giá trị của m là
2 FeCl
m m 0,15.127 19,05 gam
Chọn B
Trang 11Ví dụ 2: Cho 11 gam hỗn hợp X gồm Al và Fe tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 8,96 lít khí
(đktc) và dung dịch Y
a) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp X
b) Cô cạn dung dịch Y thì thu được bao nhiêu gam muối khan?
Từ (*) và (**) suy ra: x 0,2;y 0,1
Thành phần phần trăm theo khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp X là
Al Al
b) Dung dịch Y chứa muối: AlCl3 (0,2 mol) và FeCl2 (0,1 mol)
Khối lượng muối khan thu được là:
Trang 12Ví dụ 4: Cho 5,1 gam hai kim loại Mg và Al tác dụng với một lượng dư dung dịch HCl, thu được 5,6 lít
H2 (đktc) Phần trăm theo khối lượng của Al trong hỗn hợp ban đầu là
Câu 1: Hòa tan một lượng sắt vào 400 ml dung dịch HCl vừa đủ Sau phản ứng thu được 3,36 lít khí
hiđro (đktc) Nồng độ mol của dung dịch HCl là
A 0,25M B 0,50M C 0,75M D 1,00M
Câu 2: Cho 0,1 mol kim loại kẽm vào dung dịch HCl dư Khối lượng muối thu được là
A 13,60 gam B 1,36 gam C 20,40 gam D 27,20 gam
Câu 3: Hòa tan hoàn toàn 8,4 gam Fe vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch X và khí Y Cô cạn
dung dịch X thu được m gam muối khan Giá trị của m là
A 24,375 B 19,050 C 12,700 D 16,250
Câu 4: Hòa tan m gam Fe bằng dung dịch HCl vừa đủ, thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu
được 25,4 gam muối khan Giá trị của m là
Câu 5: Cho 5,4 gam nhôm vào dung dịch HCl dư, thể tích khí thoát ra (đktc) là
Trang 13A 4,48 lít B 6,72 lít C 13,44 lít D 8,96 lít
Câu 6: Cho hỗn hợp gồm 5,4 gam Al và 5,6 gam Fe phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HCl, thu
được V lít H2 (đktc) Giá trị của V là
A 6,72 B 10,08 C 8,96 D 11,20
Câu 7: Cho 15 gam hỗn hợp bột kim loại Zn và Cu vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn thu được 4,48 lít khí H2 và m gam chất rắn không tan Giá trị của m là
Câu 8: Cho m gam hỗn hợp kim loại Zn, Cu vào dung dịch HCl (dư) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn
toàn, thu được 4,48 lít H2 (đktc) và 2,0 gam kim loại không tan Giá trị của m là
Câu 9: Cho 10 gam hỗn hợp gồm Al và Cu vào dung dịch HCl dư, thu được 6,72 lít khí hiđro (đktc)
Phần trăm của nhôm trong hỗn hợp là
Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm bột các kim loại đồng và nhôm vào cốc chứa một lượng dư dung dịch HCl,
thu được 13,44 lít khí H2 (đktc) còn lại 6,4 gam chất rắn không tan Khối lượng của hỗn hợp X là
A 17,2 gam B 19,2 gam C 8,6 gam D 12,7 gam
Câu 11: Cho 9,6 gam kim loại magie vào 120 gam dung dịch HCl (vừa đủ) Nồng độ phần trăm của dung
dịch sau phản ứng là
A 29,32% B 29,50% C 22,53% D 22,67%
Câu 12: Cho 6,05 gam hỗn hợp X gồm Fe và Zn phản ứng hoàn toàn với dung dịch HCl loãng (dư), thu
được 0,1 mol khí H2 Khối lượng của Fe trong 6,05 gam X là
A 1,12 gam B 2,80 gam C 4,75 gam D 5,60 gam
Câu 13: Cho 8 gam hỗn hợp Fe và Mg tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư sinh ra 4,48 lít khí H2 (đktc) Thành phần phần trăm về khối lượng của Fe và Mg lần lượt là
A 70% và 30% B 60% và 40% C 50% và 50% D 80% và 20%
Câu 14: Hòa tan 12,1 gam hỗn hợp bột kim loại Zn và Fe cần 400 ml dung dịch HCl 1M Khối lượng hỗn
hợp muối thu được sau phản ứng là
A 26,3 gam B 40,5 gam C 19,2 gam D 22,8 gam
Câu 15: Hòa tan hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp X gồm Al và Mg trong dung dịch HCl dư, thu được 8,96 lít
khí H2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là
A 22,4 B 28,4 C 36,2 D 22,0
Câu 16: Cho m gam hỗn hợp Zn, Fe tác dụng vừa đủ với 73 gam dung dịch HCl 10% Cô cạn dung dịch
sau phản ứng thu được 13,15 gam muối Giá trị của m là
A 7,05 B 5,30 C 4,30 D 6,05
Câu 17: Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp Mg và Fe bằng dung dịch HCl dư Sau phản ứng thu được
11,2 lít khí (đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được khối lượng muối khan là
A 55,5 gam B 91,0 gam C 90,0 gam D 71,0 gam
Câu 18: Hòa tan hoàn toàn 12,725 gam hỗn hợp Mg, Al, Zn bằng dung dịch HCl, thu được dung dịch X
và 11,2 lít (đktc) Khối lượng muối có trong dung dịch X là
A 45,028 gam B 48,225 gam C 41,500 gam D 45,182 gam
Trang 14Câu 19: Hòa tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp ba kim loại X, Y, Z trong dung dịch HCl dư, thu được 2,24
lít khí H2 (đktc) và m gam muối Giá trị của m là
A 9,27 B 5,72 C 6,85 D 6,48
Bài tập nâng cao
Câu 20: Hỗn hợp X gồm Zn, Mg và Fe Hòa tan hết 23,40 gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl, thu được
11,20 lít khí (đktc) Để tác dụng với vừa hết 23,40 gam hỗn hợp X cần 12,32 lít khí clo (đktc) Khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là
A 8,4 gam B 11,2 gam C 2,8 gam D 5,6 gam
Câu 21: Hòa tan 7,8 gam hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HCl dư Sau phản ứng khối lượng dung
dịch tăng thêm 7,0 gam so với dung dịch HCl ban đầu Khối lượng Al và Mg trong hỗn hợp đầu lần lượt
là
A 5,8 gam và 3,6 gam B 1,2 gam và 2,4 gam
C 5,4 gam và 2,4 gam D 2,7 gam và 1,2 gam
Câu 22: Hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu Lấy 6,62 gam X cho vào dung dịch HCl dư, thu được 1,568 lít H2 (đktc) Mặt khác, nếu lấy 0,12 mol X tác dụng với khí clo dư, đun nóng thu được 17,27 gam hỗn hợp chất
rắn Y Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Thành phần phần trăm về khối lượng của Al trong X gần nhất
với giá trị nào sau đây?
Câu 23: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl 20%, thu
được dung dịch Y Nồng độ của FeCl2 trong dung dịch Y là 15,76% Nồng độ phần trăm của MgCl2 trong dung dịch Y là
A 24,24% B 11,79% C 28,21% D 15,76%
Câu 24: Hỗn hợp X gồm Mg, Al, Fe, Zn Cho 2 gam X tác dụng với dung dịch HCl dư giải phóng 0,1
gam khí Cho 2 gam X tác dụng với khí clo dư thu được 5,763 gam hỗn hợp muối Phần trăm khối lượng của Fe trong X là
Trong đó: n hóa trị = Số oxi hóa của kim loại M trong muối
Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học
Chú ý: Trong trường hợp trung hòa vừa đủ ta có thể giải nhanh như sau:
Bảo toàn nguyên tố H và nhóm OH:
Trang 15Bảo toàn khối lượng:
Theo phương trình: nNaOH x 2y 0,3 mol
Ta có: mmuoái 58,5x 142y 18,8 gam
Trang 16Ví dụ 2: Cho dung dịch chứa 30 gam HCl 30% vào dung dịch chứa 80 gam dung dịch Ba(OH)2 25,65% Nhúng quỳ tím vào dung dịch thu được quỳ tím chuyển sang màu
A đỏ B xanh C không đổi màu D không xác định được
Do đó, dung dịch thu được gồm BaCl2 và HCl dư
Dung dịch thu được có môi trường axit, do đó quỳ tím chuyển sang màu đỏ
Trang 17A không làm chuyển màu quỳ tím B làm xanh quỳ tím
C làm đỏ quỳ tím D tẩy trắng quỳ tím
Câu 2: Cho 25 ml dung dịch NaOH 8M tác dụng với 50 ml dung dịch HCl 6M Dung dịch sau phản ứng
làm quỳ tím
A chuyển thành màu đỏ B chuyển thành màu xanh
Câu 3: Cho dung dịch chứa 20 gam NaOH vào dung dịch chứa 36,5 gam HCl, cho giấy quỳ vào dung
dịch sau phản ứng, thấy quỳ
A chuyển thành màu đỏ B chuyển thành màu xanh
Câu 4: Cho 300 ml dung dịch HCl 1M vào 300 ml dung dịch NaOH 0,5M Dung dịch sau phản ứng làm
quỳ tím
A chuyển thành màu đỏ B chuyển thành màu xanh
Câu 5: Cho 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 100 ml dung dịch HCl 0,1M Dung dịch thu được sau phản ứng
A làm quỳ tím hóa xanh B làm quỳ tím hóa đỏ
C phản ứng được với magie giải phóng hiđro D không làm đổi màu quỳ tím
Câu 6: Để trung hòa hết 200 ml dung dịch NaOH 1,5M thì thể tích dung dịch HCl 0,5M cần dùng là
A 0,5 lít B 0,4 lít C 0,3 lít D 0,6 lít
Câu 7: Để trung hòa hết 20 ml dung dịch HCl 0,1M cần 10 ml dung dịch NaOH nồng độ x mol/l Giá trị
của x là
Câu 8: Khi cho 100 ml dung dịch KOH 1M vào 100 ml dung dịch HCl thì phản ứng xảy ra vừa đủ Nồng
độ mol của HCl trong dung dịch đã dùng là
A 1,00M B 0,25M C 0,50M D 0,75M
Câu 9: Cần dùng 200 ml dung dịch NaOH 3M để trung hòa hết 300 ml dung dịch HCl 2M Nồng độ mol
của dung dịch muối tạo thành là
Câu 13: Trung hòa hết a gam dung dịch HCl 7,30% cần b gam dung dịch NaOH 20% thu được dung dịch
X Nồng độ phần trăm chất tan có trong dung dịch X là
A 8,36% B 8,35% C 8,63% D 8,53%