Câu 11: Clo tác dụng được với tất cả các chất nào sau đây?
A. H2, Cu, H2O, I2.
B. H2, Na, O2, Cu.
C. H2, H2O, NaBr, Na.
D. H2O, Fe, N2, Al.

Lời giải chi tiết:
Để làm tốt câu này, chúng ta cần xem xét khả năng phản ứng của Clo với từng chất trong các đáp án. Clo là một phi kim hoạt động hóa học mạnh, có khả năng oxi hóa nhiều chất.

* Xét đáp án A:
* Cl2 + H2 -> 2HCl (Phản ứng xảy ra khi chiếu sáng hoặc đun nóng, Clo oxi hóa Hidro).
* Cl2 + Cu -> CuCl2 (Ở nhiệt độ cao, Clo oxi hóa Đồng).
* Cl2 + H2O <=> HCl + HClO (Clo phản ứng với nước, tạo ra axit clohidric và axit hipoclorơ).
* Cl2 + 2KI -> 2KCl + I2 (Clo oxi hóa Iot, vì Clo đứng trước Iot trong dãy hoạt động hóa học của halogen).
=> Clo tác dụng được với H2, Cu, H2O, I2.

* Xét đáp án B:
* Cl2 + Na -> 2NaCl (Clo oxi hóa Natri).
* Cl2 + O2: Phản ứng này không xảy ra trực tiếp giữa Clo và Oxy. Clo không oxi hóa được Oxy.
=> Đáp án B không đúng vì Clo không phản ứng với O2.

* Xét đáp án C:
* Cl2 + NaBr -> NaCl + Br2 (Clo oxi hóa Brom, vì Clo đứng trước Brom trong dãy hoạt động hóa học của halogen).
=> Clo tác dụng được với H2, H2O, NaBr, Na. Đáp án C này cũng có vẻ đúng. Tuy nhiên, chúng ta cần so sánh với đáp án A. Câu hỏi là “tất cả các chất nào”.

* Xét đáp án D:
* Cl2 + N2: Phản ứng này không xảy ra trực tiếp trong điều kiện thường.
=> Đáp án D không đúng.

So sánh đáp án A và C, đáp án A bao gồm các phản ứng điển hình của Clo.
Clo là chất oxi hóa mạnh, có thể oxi hóa H2, Cu, kim loại kiềm (Na), phi kim đứng sau nó trong nhóm halogen (như Br2, I2). Clo cũng tác dụng với nước.
Trong các lựa chọn, A là đáp án đầy đủ và chính xác nhất cho các phản ứng có thể xảy ra.

Đáp án đúng là A.

Câu 12: Sục Cl2 vào nước, thu được nước clo màu vàng nhạt. Trong nước clo có chứa các chất là:
A. Cl2, H2O.
B. HCl, HClO.
C. HCl, HClO, H2O.
D. Cl2, HCl, HClO, H2O.

Lời giải chi tiết:
Khi sục khí Clo vào nước, Clo phản ứng thuận nghịch với nước theo phương trình:
Cl2 + H2O <=> HCl + HClO

* Phản ứng này tạo ra hai axit là axit clohidric (HCl) và axit hipoclorơ (HClO).
* Tuy nhiên, phản ứng này là phản ứng thuận nghịch, có nghĩa là một phần Clo vẫn còn dư trong dung dịch mà chưa phản ứng hết.
* Do đó, trong dung dịch nước clo, chúng ta sẽ có cả chất phản ứng ban đầu (Cl2), sản phẩm tạo thành (HCl, HClO) và dung môi (H2O).

Đáp án đúng là D.

Câu 13: Hoà tan khí Cl2 vào dung dịch KOH đặc, nóng, dư. Dung dịch thu được có các chất thuộc dãy nào dưới đây?
A. KCl, KClO3, Cl2.
B. KCl, KClO3, KOH, H2O.
C. KCl, KClO, KOH, H2O.
D. KCl, KClO3.

Lời giải chi tiết:
Khi Clo tác dụng với dung dịch KOH đặc, nóng, xảy ra phản ứng oxi hóa – khử tự phát, trong đó Clo vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử.
Phương trình phản ứng: 3Cl2 + 6KOH (đặc, nóng) -> 5KCl + KClO3 + 3H2O

* Trong phản ứng này, nguyên tố Clo có số oxi hóa 0 trong Cl2.
* Trong KCl, số oxi hóa của Cl là -1 (bị khử).
* Trong KClO3, số oxi hóa của Cl là +5 (bị oxi hóa).
* Vì đề bài cho dung dịch KOH “dư”, nên sau phản ứng sẽ còn lại KOH chưa phản ứng.
* Sản phẩm của phản ứng còn có KCl, KClO3 và H2O.

Vậy, trong dung dịch thu được sẽ có các chất: KCl, KClO3, KOH (dư) và H2O.

Đáp án đúng là B.

Câu 14: Cho phản ứng: 2NH3 + 3Cl2 -> N2 + 6HCl. Trong đó Cl2 đóng vai trò là:
A. Chất khử.
B. Vừa là chất oxi hoá vừa là chất khử.
C. Chất oxi hoá.
D. Không phải là chất khử hoặc chất oxi hoá.

Lời giải chi tiết:
Để xác định vai trò của Cl2 trong phản ứng này, chúng ta cần xem xét sự thay đổi số oxi hóa của Clo trước và sau phản ứng.

* Trong Cl2 (chất phản ứng), số oxi hóa của Cl là 0.
* Trong HCl (sản phẩm), số oxi hóa của Cl là -1.

Sự thay đổi số oxi hóa của Clo từ 0 xuống -1 cho thấy Clo đã nhận electron, tức là nó đã bị khử. Do đó, Clo đóng vai trò là chất oxi hóa.
Bây giờ chúng ta xem xét NH3:
* Trong NH3, số oxi hóa của N là -3.
* Trong N2 (sản phẩm), số oxi hóa của N là 0.
Sự thay đổi số oxi hóa của N từ -3 lên 0 cho thấy N đã nhường electron, tức là nó đã bị oxi hóa. Do đó, NH3 đóng vai trò là chất khử.

Trong phản ứng này, Cl2 nhận electron và bị khử, nên nó là chất oxi hóa.

Đáp án đúng là C.

Câu 15: Trong PTN, Cl2 thường được điều chế theo phản ứng: HCl đặc + KMnO4 -> KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O. Hệ số cân bằng của HCl là:
A. 4.
B. 8.
C. 10.
D. 16.

Lời giải chi tiết:
Chúng ta sẽ cân bằng phương trình phản ứng này bằng phương pháp thăng bằng electron.

Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố thay đổi.
* Trong HCl, Cl có số oxi hóa -1.
* Trong KMnO4, Mn có số oxi hóa +7.
* Trong Cl2, Cl có số oxi hóa 0.
* Trong MnCl2, Mn có số oxi hóa +2.

Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa và quá trình khử.
* Quá trình oxi hóa: 2Cl- -> Cl2 + 2e (Mỗi nguyên tử Cl từ -1 lên 0, nhường 1 electron. Hai nguyên tử Cl nhường 2 electron)
* Quá trình khử: Mn+7 + 5e -> Mn+2 (Mỗi nguyên tử Mn từ +7 xuống +2, nhận 5 electron)

Bước 3: Tìm hệ số chung nhỏ nhất cho electron.
Bội chung nhỏ nhất của 2 và 5 là 10.

Bước 4: Nhân các quá trình với hệ số thích hợp để số electron cho bằng số electron nhận.
* Quá trình oxi hóa nhân với 5: 10Cl- -> 5Cl2 + 10e
* Quá trình khử nhân với 2: 2Mn+7 + 10e -> 2Mn+2

Bước 5: Đặt hệ số vào phương trình hóa học.
Từ các hệ số electron đã tìm được:
Hệ số của Cl trong Cl2 là 5. Vì trong HCl có 2 nguyên tử Cl, nên hệ số của HCl sẽ là 2 5 = 10.
* Hệ số của Mn trong KMnO4 là 2.
* Hệ số của Mn trong MnCl2 là 2.

Phương trình phản ứng đã cân bằng tạm thời:
10HCl + 2KMnO4 -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + H2O

Bước 6: Cân bằng các nguyên tố còn lại.
* Cân bằng K: Bên trái có 2K (từ 2KMnO4), bên phải có 2K (trong 2KCl). Đã cân bằng.
* Cân bằng H: Bên trái có 10H (trong 10HCl). Bên phải, ta cần H trong H2O. Số nguyên tử H ở bên trái là 10, nên ta cần 5 phân tử H2O để có 10 nguyên tử H.
10HCl + 2KMnO4 -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 5H2O
* Kiểm tra lại O: Bên trái có 2*4 = 8 nguyên tử O. Bên phải có 5*1 = 5 nguyên tử O. Vậy còn sai sót ở đâu đó.

Chúng ta xem lại quá trình oxi hóa. Số oxi hóa của Cl thay đổi từ -1 trong HCl lên 0 trong Cl2.
* 2Cl- -> Cl2 + 2e (Đây là quá trình cho 2 electron, cho 1 phân tử Cl2)
* Mn+7 + 5e -> Mn+2 (Đây là quá trình nhận 5 electron, cho 1 nguyên tử Mn)

Bội chung nhỏ nhất của 2 và 5 là 10.
* Nhân quá trình oxi hóa với 5: 10Cl- -> 5Cl2 + 10e
* Nhân quá trình khử với 2: 2Mn+7 + 10e -> 2Mn+2

Hệ số của Cl2 là 5, hệ số của Mn trong KMnO4 và MnCl2 là 2.
Vậy ta có:
… HCl + 2KMnO4 -> … KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + … H2O

Trong HCl, Cl có số oxi hóa -1. Số nguyên tử Cl cần cho quá trình oxi hóa là 10 (vì ta có 5Cl2, mỗi Cl2 có 2Cl). Do đó, hệ số của HCl là 10.
10HCl + 2KMnO4 -> … KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + … H2O

Bây giờ cân bằng các nguyên tố còn lại:
* K: Bên trái có 2K (trong 2KMnO4), bên phải cần 2KCl.
10HCl + 2KMnO4 -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + … H2O
* Mn: Bên trái có 2Mn (trong 2KMnO4), bên phải có 2Mn (trong 2MnCl2). Đã cân bằng.
* H: Bên trái có 10H (trong 10HCl). Bên phải cần H trong H2O. Ta cần 5 phân tử H2O.
10HCl + 2KMnO4 -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 5H2O
Kiểm tra lại O: Bên trái có 2 4 = 8 nguyên tử O. Bên phải có 5 * 1 = 5 nguyên tử O. Vẫn chưa cân bằng.

Có lẽ đề bài đã cho sẵn phương trình và yêu cầu tìm hệ số, chúng ta sẽ kiểm tra lại từng đáp án. Nếu hệ số của HCl là 8, ta thử với 8HCl.
8HCl + 2KMnO4 -> … KCl + … MnCl2 + … Cl2 + … H2O
Số oxi hóa của Mn thay đổi từ +7 xuống +2 (nhận 5e).
Số oxi hóa của Cl thay đổi từ -1 lên 0 (nhường 1e).

Ta cần cân bằng số e.
Nếu Cl trong HCl có số oxi hóa -1, và nó chuyển thành Cl2 (số oxi hóa 0).
Mn trong KMnO4 có số oxi hóa +7, chuyển thành MnCl2 (số oxi hóa +2).

Phương trình: 2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O.
Đây là một cách cân bằng khác, chúng ta hãy thử lại với phương pháp thăng bằng electron một cách cẩn thận.

Quá trình oxi hóa: 2Cl- -> Cl2 + 2e
Quá trình khử: Mn+7 + 5e -> Mn+2

Để số electron cho bằng số electron nhận là 10, ta nhân quá trình oxi hóa với 5 và quá trình khử với 2.
5 * (2Cl- -> Cl2 + 2e) => 10Cl- -> 5Cl2 + 10e
2 * (Mn+7 + 5e -> Mn+2) => 2Mn+7 + 10e -> 2Mn+2

Các nguyên tố thay đổi số oxi hóa:
2 nguyên tử Mn từ +7 xuống +2. Số oxi hóa giảm 5. Tổng giảm là 2 5 = 10.
Số nguyên tử Cl bị oxi hóa. Để tạo ra 5 phân tử Cl2, ta cần 10 nguyên tử Cl. Mỗi nguyên tử Cl từ -1 lên 0, số oxi hóa tăng 1. Tổng tăng là 10 1 = 10.

Vậy hệ số của KMnO4 là 2, hệ số của MnCl2 là 2.
Hệ số của Cl2 là 5.
Số nguyên tử Cl trong Cl2 là 10, tất cả chúng đều có số oxi hóa -1 trong HCl. Vậy hệ số của HCl là 10.

Phương trình cân bằng:
10HCl + 2KMnO4 -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 5H2O
Kiểm tra lại:
Vế trái: H=10, Cl=10, K=2, Mn=2, O=8
Vế phải: K=2, Cl=2+4+10=16, Mn=2, O=5, H=10.
Số Cl ở vế phải không đúng.

Chúng ta cần xem lại cách xác định hệ số của Cl. Cl trong Cl2 có số oxi hóa 0. Cl trong HCl có số oxi hóa -1. Cl trong KCl có số oxi hóa -1.
Cl2 được tạo thành từ Cl- trong HCl.
2Cl- (trong HCl) -> Cl2 + 2e

Trong phản ứng: 2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O.
Trong phương trình này, hệ số của HCl là 16. Chúng ta hãy kiểm tra lại phương trình này.
* Mn: 2 ở hai vế.
* K: 2 ở hai vế.
* H: 16 ở vế trái. 8*2 = 16 ở vế phải.
* O: 2*4 = 8 ở vế trái. 8*1 = 8 ở vế phải.
* Cl: Vế trái có 16 Cl. Vế phải: 2 Cl (trong 2KCl) + 2*2 Cl (trong 2MnCl2) + 5*2 Cl (trong 5Cl2) = 2 + 4 + 10 = 16 Cl.
Phương trình này đã cân bằng với hệ số của HCl là 16.

Vậy đáp án D là đúng.

Đáp án đúng là D.

Câu 16: Phản ứng nào sau đây được dùng để điều chế clo trong phòng thí nghiệm?
A. 2NaCl -> 2Na + Cl2
B. 2NaCl + 2H2O -> H2 + 2NaOH + Cl2
C. MnO2 + 4HCl đặc -> MnCl2 + Cl2 + 2H2O
D. F2 + 2NaCl -> 2NaF + Cl2

Lời giải chi tiết:
Chúng ta sẽ phân tích từng phương trình để xác định phương trình nào phù hợp để điều chế clo trong phòng thí nghiệm.

* Đáp án A: 2NaCl -> 2Na + Cl2. Đây là phản ứng điện phân nóng chảy NaCl. Phản ứng này được sử dụng trong công nghiệp, không phải trong phòng thí nghiệm vì yêu cầu nhiệt độ rất cao và thiết bị chuyên dụng.
* Đáp án B: 2NaCl + 2H2O -> H2 + 2NaOH + Cl2. Đây là phản ứng điện phân dung dịch NaCl. Phản ứng này có thể xảy ra nhưng thường tạo ra hỗn hợp sản phẩm phức tạp và hiệu suất không cao bằng các phương pháp khác trong phòng thí nghiệm.
* Đáp án C: MnO2 + 4HCl đặc -> MnCl2 + Cl2 + 2H2O. Đây là phản ứng điển hình để điều chế Clo trong phòng thí nghiệm. Phản ứng này sử dụng các hóa chất dễ kiếm, dễ thực hiện và thu được Clo với hiệu suất tương đối. MnO2 đóng vai trò là chất oxi hóa, HCl đặc đóng vai trò là chất khử.
* Đáp án D: F2 + 2NaCl -> 2NaF + Cl2. Phản ứng này là phản ứng thế của F2 mạnh hơn Cl2 đẩy Cl2 ra khỏi muối. Flo là chất khí độc và rất hoạt động, việc sử dụng nó trong phòng thí nghiệm để điều chế Clo không phổ biến và an toàn bằng phương pháp dùng MnO2.

Đáp án đúng là C.

Câu 17: Trong phòng thí nghiệm người ta thường điều chế clo bằng cách:
A. điện phân nóng chảy NaCl.
B. điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.
C. phân huỷ khí HCl.
D. cho HCl đặc tác dụng với MnO2 ; KMnO4…

Lời giải chi tiết:
Câu này tương tự câu 16, chúng ta cần xác định phương pháp điều chế Clo phổ biến trong phòng thí nghiệm.

* Đáp án A: Điện phân nóng chảy NaCl. Đây là phương pháp sản xuất Clo công nghiệp.
* Đáp án B: Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn. Đây cũng là phương pháp sản xuất Clo công nghiệp (sản xuất xút – NaOH và clo).
* Đáp án C: Phân huỷ khí HCl. HCl là sản phẩm của phản ứng oxi hóa khử, không phải là chất ban đầu để phân hủy tạo Clo trong PTN.
* Đáp án D: Cho HCl đặc tác dụng với MnO2 ; KMnO4… Đây chính là phương pháp được sử dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm như đã phân tích ở câu 16.

Đáp án đúng là D.

Câu 18: Trong công nghiệp người ta thường điều chế clo bằng cách:
A. Điện phân nóng chảy NaCl.
B. Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.
C. Cho F2 đẩy Cl2 ra khỏi dung dịch NaCl.
D. Cho HCl đặc tác dụng với MnO2 ; đun nóng.

Lời giải chi tiết:
Trong công nghiệp, mục tiêu là sản xuất Clo với số lượng lớn, hiệu quả kinh tế cao.

* Đáp án A: Điện phân nóng chảy NaCl. Phương pháp này cho ra sản phẩm là Natri kim loại và khí Clo. Đây là một trong những phương pháp sản xuất Clo công nghiệp.
* Đáp án B: Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn. Phương pháp này còn gọi là phương pháp điện phân nước muối. Nó sản xuất ra Clo, Hidro và Natri hiđroxit (xút ăn da). Đây là phương pháp công nghiệp phổ biến nhất để sản xuất Clo và xút.
* Đáp án C: Cho F2 đẩy Cl2 ra khỏi dung dịch NaCl. Như đã nói ở trên, Flo rất hoạt động và việc sử dụng nó trong quy mô công nghiệp để sản xuất Clo không phổ biến.
* Đáp án D: Cho HCl đặc tác dụng với MnO2 ; đun nóng. Phương pháp này phù hợp cho phòng thí nghiệm với quy mô nhỏ.

So sánh A và B, phương pháp điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn (B) là phương pháp công nghiệp chủ yếu hiện nay vì nó sản xuất đồng thời cả Clo và NaOH với hiệu suất cao. Tuy nhiên, điện phân nóng chảy NaCl (A) cũng là phương pháp công nghiệp. Đề bài hỏi “thường điều chế”, và cả A, B đều là phương pháp công nghiệp.
Tuy nhiên, trong chương trình sách giáo khoa, phương pháp điện phân dung dịch NaCl thường được nhấn mạnh là phương pháp công nghiệp chính.

Đáp án đúng là B. (Nếu xét theo phương pháp phổ biến nhất hiện nay) hoặc A cũng có thể chấp nhận được là phương pháp công nghiệp. Tuy nhiên, B thường được coi là phương pháp chính.

Câu 19: Điện phân dung dịch muối ăn, không có màng ngăn, sản phẩm tạo thành là:
A. NaOH, H2, Cl2.
B. NaOH, H2.
C. Na, Cl2.
D. NaCl, NaClO, H2O.

Lời giải chi tiết:
Khi điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn, xảy ra các phản ứng sau:

Tại catot (cực âm): Xảy ra sự khử các ion dương. Trong dung dịch có Na+ và H2O. Do Na+ khó bị khử hơn H2O, nên H2O bị khử:
2H2O + 2e -> H2 + 2OH-

Tại anot (cực dương): Xảy ra sự oxi hóa các ion âm. Trong dung dịch có Cl- và H2O. Trong điều kiện không có màng ngăn, ion Cl- có thể bị oxi hóa thành Cl2, nhưng khả năng oxi hóa của H2O cũng mạnh. Tuy nhiên, với nồng độ NaCl cao, Cl- bị oxi hóa ưu tiên hơn.
2Cl- -> Cl2 + 2e

Tuy nhiên, sản phẩm Cl2 tạo ra ở anot sẽ phản ứng ngay với dung dịch NaOH tạo thành ở catot:
Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H2O

Do đó, sản phẩm cuối cùng thu được trong dung dịch là NaOH, H2. Khí Cl2 thoát ra sẽ phản ứng với NaOH. Nếu không có màng ngăn, Clo và NaOH sẽ trộn lẫn với nhau.

=> Sản phẩm thu được chủ yếu là NaOH và H2.

Đáp án đúng là A. (Mặc dù Cl2 có sinh ra nhưng nó sẽ phản ứng với NaOH, tuy nhiên câu hỏi hỏi “sản phẩm tạo thành”, nên Cl2 vẫn là một sản phẩm ban đầu. Đáp án A là đầy đủ nhất).

Câu 20: Khi mở lọ đựng dung dịch HCl 37% trong không khí ẩm, thấy có khói trắng bay ra là do:
A. HCl phân huỷ tạo thành H2 và Cl2.
B. HCl dễ bay hơi tạo thành.
C. HCl bay hơi và hút hơi nước có trong không khí ẩm tạo thành các hạt nhỏ dung dịch HCl.
D. HCl đã tan trong nước đến mức bão hoà.

Lời giải chi tiết:
Dung dịch HCl 37% là dung dịch HCl đặc. HCl là một chất khí tan nhiều trong nước.

* Khả năng bay hơi: HCl là một chất khí dễ bay hơi. Khi mở lọ, các phân tử HCl sẽ thoát ra khỏi dung dịch.
* Tác dụng với không khí ẩm: Không khí ẩm chứa hơi nước. Khi các phân tử HCl bay hơi gặp hơi nước trong không khí, chúng sẽ phản ứng với nhau (thực chất là hòa tan vào hơi nước) tạo thành các giọt nhỏ dung dịch axit clohidric.
* Hiện tượng khói trắng: Các giọt nhỏ dung dịch axit clohidric này lơ lửng trong không khí tạo thành “khói trắng” mà chúng ta quan sát được.

Phân tích các lựa chọn:
A. HCl phân hủy tạo thành H2 và Cl2. Điều này không xảy ra trong điều kiện thường.
B. HCl dễ bay hơi tạo thành. Việc HCl bay hơi là đúng, nhưng nó chưa giải thích được hiện tượng “khói trắng”.
C. HCl bay hơi và hút hơi nước có trong không khí ẩm tạo thành các hạt nhỏ dung dịch HCl. Đây là giải thích chính xác nhất cho hiện tượng quan sát được.
D. HCl đã tan trong nước đến mức bão hòa. Việc dung dịch bão hòa chỉ là trạng thái của dung dịch ban đầu, không giải thích được hiện tượng khói trắng khi mở lọ.

Đáp án đúng là C.

Chúc các em học tốt môn Hóa học! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé!