SGK Hóa Học 10 - Bài 23. Hiđroclorua - Axit clohiđric và muối clorua

HIĐRO CLORUA
AXIT CLOHIĐRIC VÀ
MUỐI CLORUA
Axit clohiđric có đầy đủ những tính chất hoá học chung của axit không ? Nó có tính chất gì khác với các axit khác ?
Nhận biết ion clorua bằng cách nào ?
I - HIĐRO CLORUA
Cấu tạo phân tử	H :C1: hay H - C1
Hiđro clorua là hợp chất cộng hoá trị, phân tử có cực (hiệu độ âm điện giữa nguyên tử clo và nguyên tử hiđro : 3,16 - 2,20 = 0,96).
Tính chất
Hiđro clorua là khí không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí I a 29 ~ J'
Để nghiên cứu độ tan của khí HG1 trong nước, ta làm thí nghiệm như sau :
Lấy một bình đã thu đầy khí HC1 và đậy bình bằng nút cao su. Xuyên qua nút có một ống thuỷ tinh thẳng, vuốt nhọn ở đầu. Nhúng ống thuỷ tinh vào một chậu chứa nước có pha vài giọt dung dịch quỳ tím (hình 5.5).
Một lát sau, nước trong chậu theo ống phun vào bình thành những tia nước màu đỏ.
Vì sao nước lại phun vào bình ?
Hình 5.5. Thí nghiệm về tính dễ tan của khí HCI trong nước
Đó là do khí hiđro clorua tan nhiều trong nước, tạo ra sự giảm mạnh áp suất trong bình, áp suất của khí quyển đẩy nước vào thế chỗ khí HC1 đã hoà tan.
Dung dịch thu được là axit nên làm dung dịch quỳ tím ngả sang màu đỏ.
Vậy, khí HC1 tan rất nhiều trong nước. Làm thí nghiệm chính xác, người ta đã xác định được ở 20 °C, một thể tích nước có thể hoà tan tới gần 500 thể tích khí HC1.
II - AXIT CLOHIĐRIC
Tính chất vật lí
Hiđro clòrua tan vào nước tạo thành dung dịch axit clohiđric. Đó là chất lỏng không màu, mùi xốc. Dung dịch HC1 đặc nhất (ở 20 °C) đạt tới nồng độ 37% và có khối lượng riêng D = 1,19 g/cm3.
Dung dịch HC1 đặc “bốc khói” trong không khí ẩm. Đó là do hiđro clorua thoát ra tạo với hơi nước trong không khí thành những hạt dung dịch nhỏ như sương mù.
Tính chất hoá học
Axit clohiđric là axit mạnh, có đầy đủ tính chất hoá học chung của axit như làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hoá học, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối. Thí dụ :
Fe	+ 2HC1 —> FeCl2 + H2T
CuO	+ 2HC1 —> CuCl2 + H2O
Fe(OH)3+ 3HC1 —> FeCl3 + 3H2O
CaCO3 + 2HC1 —> CaCl2 + CO2t + H2O
Axit clohiđric có tính khử do trong phân tử HC1, nguyên tố clo có số oxi hoá thấp nhất là -1. Khi dung dịch HC1 đặc tác dụng với chất oxi hoá mạnh như MnO2, KMnO4... thì HC1 bị oxi hoá thành Cl2.
+4	-1	+2	0'
MnO2 + 4HC1 	> MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Điều chê
Trong phòng thí nghiệm
Có thể điều chế khí hiđro clorua, bằng cách 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 clohiđric :
NaCl + H2SO4 —	NaHSO4 + HC1
Ở nhiệt độ cao hơn tạo ra Na^o^ị và khí HC1 :
	 > 400 0(2	 	■
2NaCl + H2SO4 —	> Na^C^ + 2HC1
Hình 5.6. Điều chế axit clohiđrìc trong phòng thí nghiệm
Sản xuất axit clohỉđric trong công nghiệp
- Người ta đốt khí H2 trong khí quyển Cl2 (Cl2 và H2 đều là sản phẩm của quá trình điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn) để tạo ra khí HC1 (phương pháp tổng hợp):. H2 + Cl2 —2HC1
Tháp hấp thụ
ị dd HCI đặc
Khí
HCI
Tháp ị h2O
Khí thoát ra ngoài
tdd
HCI
' loãng
Hình 5.7. Sơ đồ thiết bị sản xuất axit clohiđríc trong công nghiệp
Cần đốt khơi mào cho phản ứng trong buồng đốt của tháp TI (làm bằng than chì hay thạch anh), sau đó phản ứng tự xảy ra.
Khí HC1 được nước hấp thụ ở trong hai tháp T2 và T3 theo nguyên tắc ngược dòng để thu được dung dịch axit clohiđric.
Hiện nay, công nghệ sản xuất HC1 đi từ NaCl và H2SO4 cũng được áp dụng trong công nghiệp (phương pháp sunfat).
2NaCl + H2SO4 ——°0 °c > Na^c^ + 2HC1
Một lượng lớn HC1 thu được trong công nghiệp từ quá trình clo hoá các hợp chất hữu cơ (chủ yếu là các hiđrocacbon).
Ill	- MUỐI CLORUA VÀ NHẬN BIẾT ION CLORUA
Một số muôi clorua
Muối của axit clohiđric gọi là muối clorua. Đa số các muối clorua tan nhiều trong nước, trừ một số muối không tan như AgCl và ít tan như CuCl, PbCl2. Muối clorua có nhiều ứng dụng quan trọng : KC1 dùng làm phân kali ; ZnCl2
được tẩm vào các thanh tà vẹt làm bằng gỗ để chống mục vì chất này có khả năng diệt khuẩn ; A1C13 dùng làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ; BaCl2 dùng để trừ sâu bệnh trong nông nghiệp ...
Muối clorua quan trọng nhất là NaCl. Ngoài việc dùng làm muối ăn và bảo quản thực phẩm, NaCl còn là nguyên liệu quan trọng đối với ngành công nghiệp hoá chất để điều chế Cl2, H2, NaOH, nước Gia-ven,...
Nhận biết ion clorua
Nhỏ dung dịch bạc nitrat vào dung dịch muối clo- rua hoặc dung dịch axit clohiđric sẽ có kết tủa trắng bạc clorua xuất hiện, kết tủa này không tan trong các axit mạnh :
NaCl + AgNO3 	> AgClị + NaNO3
HC1 + AgNO3 	> AgClị + HNO3
Vậy, dung dịch AgNO3 là thuốc thử để nhận biết ion clorua.
Hình 5.í AgNO3 tác dụng với dung dịch NaCI
BÀI TẬP
Cho 20 g hỗn hợp bột Mg và Fe tác dụng với dung dịch HCI dư thấy có 1 g khí H2 bay ra. Khối lượng muối clorua tạo ra trong dung dịch là bao nhiêu gam ?
A. 40,5 g.	B. 45,5 g.	c. 55,5 g.	D. 65,5 g.
Nêu những tính chất vật lí của khí hiđro clorua.
Có các chất sau : axit sunfuric đặc, nước, kali clorua rắn. Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng để điều chế hiđro clorua.
Hãy dẫn ra những phản ứng hoá học của axit clohiđric để làm thí dụ :
Đó là những phản ứng oxi hoá - khử.
Đó không phải là phản ứng oxi hoá - khử.
Bẳn chất của các phản ứng điều chế hiđro clorua bằng phương pháp sunfat và phương pháp tổng hợp khác nhau như thế nào ? Các phương pháp trên đã dựa vào những tính chất hoá học nào của các chất tham gia phản ứng ?
Sục khí Cl2 qua dung dịch Na2CO3 thấy có khí CO2 thoát ra. Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng đã xảy ra.
Tính nồng độ của hai dung dịch axit clohiđric trong các trường hợp sau :
Cần phải dùng 150 ml dung dịch HCI để kết tủa hoàn toàn 200 g dung dịch AgNO3 8,5%.
Khi cho 50 g dung dịch HCI vào một cốc đựng NaHCOg (dư) thì thu được 2,24 lít khí ở điều kiện tiêu