Lý thuyết MnO2 + HCl → MnCl2+ Cl2 + H2O và bài tập có đáp án

MnO2 + HCl → MnCl2+ Cl2 + H2O là phương trình điều chế Clo trong phòng thí nghiệm bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch axit HCl đậm đặc với chất có khả năng oxy hóa mạnh như mangan đioxit. Cho nên, TPHT Chuyên Lam Sơn sẽ giải thích phản ứng MnO2 tác dụng HCl kèm theo các ví dụ có lời giải để các bạn cùng tham khảo nhé

Tham khảo thêm:

Nội Dung

Phương trình phản ứng MNO2 + HCl:

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Điều kiện để phản ứng MnO2 ra Cl2: Nhiệt độ

Cách thực hiện phản ứng MnO2 ra Cl2: Cho MnO2 tác dụng với dung dịch HCl.

Hiện tượng nhận biết MnO2 ra Cl2: Chất rắn màu đen Mangan oxit (MnO2) tan dần và xuất hiện khí màu vàng lục Clo (Cl2) làm sủi bọt khí. Đồng thời có khí mùi sốc thoát ra.

Tính chất vật lý của Clo

Clo là chất khí, màu vàng, mùi xốc, độc và nặng hơn không khí.

Cl2 có một liên kết cộng hóa trị, dễ dàng tham gia phản ứng,là một chất oxi hóa mạnh.

Tham gia các phản ứng Clo là chất oxi hoá, tuy nhiên clo cũng có khả năng đóng vai trò là chất khử.

Tính chất hoá học của Clo

Tác dụng với kim loại

+) Đa số kim loại và có t^o để khơi màu phản ứng tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất )

Tác dụng với phim kim

+) Cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng

Tác dụng với nước và dung dịch kiềm

+) Cl₂ tham gia phản ứng với vai trò vừa là chất ôxi hóa, vừa là chất khử.

-Tác dụng với nuớc

Khi hoà tan vào nước, một phần Clo tác dụng (Thuận nghịch)

Cl₂⁰ + H₂O → HCl + HClO (Axit hipoclorơ)

Axit hipoclorơ có tính oxy hoá mạnh, nó phá hửy các màu vì thế nước clo hay clo ẩm có tính tẩy màu do.

-Tác dụng với dung dịch bazơ

Tác dụng với muối của các halogen khác

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Cl₂ + 2FeCl₂ → 2FeCl₃

3Cl₂ + 6FeSO₄ → 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeCl₃

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

Tác dụng với chất khử khác

Phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng phân huỷ với một số hợp chất hữu cơ

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

Bài tập phản ứng MNO2 + HCl

Câu 1. Hỗn hợp khí X gồm O₂, Cl₂, CO₂, SO₂. Để thu được O₂ tinh khiết, người ta dẫn X qua:

Giải:

Để thu được O₂ tinh khiết, người ta dẫn X qua dung dịch KOH vì Cl₂, CO₂và SO₂đều có phản ứng

2KOH + Cl₂→ KCl + KClO + H₂O

CO2 + 2KOH → K₂CO₃ + H₂O

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O

Câu 2. Cho 29,2 gam HCl tác dụng hết với KMnO₄, thu được V lít khí Cl₂ (đktc). Giá trị của V là

Giải:

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

⇒ n_HCl = 29,2/36,5 = 0,8 (mol) ⇒ nCl2 = 0,8.5/16 = 0,25

V = 0,25 . 22,4 = 5,6 (l)

Câu 3. Cho 3,16 gam KMnO₄ tác dụng với dung dịch HCl (dư), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì số mol HCl bị oxi hoá là

Giải:

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 8H₂O + 5Cl₂

Ta có n_KMnO4 = 0,02

HCl có 2 phần, 1 là tạo môi trường, 2 là bị oxi hóa,

Mn⁷⁺ + 5e → Mn²⁺

2Cl- → Cl² + 2e

bảo toàn e, ta có: nCl- khử = 5n_Mn7+ = 5. 0,02 = 0,1 mol

=> Số mol HCl bị oxi hóa là 0,1 mol

Tổng số mol HCl tham gia phản ứng là 0,16 mol

Câu 4. Thực hiện các thí nghiệm sau:

(a) Sục khí Cl₂ vào dung dịch NaOH.

(b) Cho S tác dụng với H₂SO₄ đặc nóng

(d) Cho SiO₂ vào dung dịch HF.

Trong các thí nghiệm trên, số thí nghiệm có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra là

Giải:

(a) Đúng

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

(b) Đúng

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 2MnSO₄+ K₂SO₄ + 2H₂SO₄

(d) Sai

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

Câu 5. Điều chế Clo từ HCl và MnO₂. Cho toàn bộ khí Cl₂ điều chế được qua dung dịch NaI, sau phản ứng thấy có 25,4 gam I₂ sinh ra. Khối lượng HCl đã dùng là:

Giải:

n_I2= 25,4/254 = 0,1 mol

Theo phương trình hóa học:

Cl₂ + 2NaI → 2NaCl + I₂

=> n_Cl2 = n_I2= 0,1 mol

Theo phương trình hóa học

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂

=> n_HCl = n_Cl2. 4 = 0,1.4 = 0,4 mol

=> m_HCl = 0,4. 36,5 = 14,6 g

Sau khi đọc xong bài viết của chúng tôi bạn có thể biết được MNO2 + HCl để vận dụng vào làm các bài tập từ cơ bản đến nâng cao nhanh chóng nhé