KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O | KMnO4 + HCl ra Cl2

Phản ứng KMnO4 + HCl tạo ra khí Cl2 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về Mn có lời giải, mời các bạn đón xem:

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

Quảng cáo

1. Phương trình hóa học của phản ứng KMnO4 tác dụng với HCl

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

Phản ứng này được ứng dụng để điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm.

2. Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron:

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa, từ đó xác định chất oxi hóa – khử:

KMnO+74+HCl-1 KCl +MnCl+22+Cl02+H2O

Chất khử: HCl; chất oxi hóa: KMnO4

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hóa, quá trình khử

- Quá trình oxi hóa: 2Cl1Cl02+2e

- Quá trình khử: Mn+7+5eMn+2

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hóa

5×2×2Cl1Cl02+2eMn+7+5eMn+2

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hóa học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

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

3. Điều kiện để KMnO4 tác dụng với HCl

Quảng cáo

HCl đặc, điều kiện thường.

4. Cách tiến hành thí nghiệm

- Cho vào ống nghiệm khô một vài tinh thể KMnO4, nhỏ tiếp vào ống vài giọt dung dịch HCl đậm đặc. Đậy kín ống nghiệm bằng nút bông tẩm dung dịch NaOH.

5. Hiện tượng phản ứng

Có khí màu vàng lục thoát ra, chính là Cl2. Vì khí Cl2 thoát ra gây độc chính vì vậy khi làm xong thí nghiệm cần thêm lượng dư dung dịch kiềm để trung hòa lượng HCl dư và tác dụng hết với Cl2 trong bình trước khi đổ ra môi trường.

6. Mở rộng kiến thức về HCl

6.1. Tính chất vật lí

- Hiđro clorua tan vào nước tạo thành dung dịch hydrochloric acid.

- hydrochloric acid là chất lỏng, không màu, mùi xốc.

- Dung dịch HCl đặc nhất (ở 20oC) đạt tới nồng độ 37% và có khối lượng riêng D = 1,19 g/cm3.

- Dung dịch HCl 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.

6.2. Tính chất hóa học

Hydrochloric acid là một axit mạnh, mang đầy đủ tính chất hóa học của một axit như:

- Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

Quảng cáo

- Tác dụng với kim loại đứng trước (H) trong dãy hoạt động hóa học của kim loại. Ví dụ:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Chú ý: Kim loại có nhiều hóa trị tác dụng với dung dịch HCl thu được muối trong đó kim loại ở mức hóa trị thấp. Ví dụ:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

- Tác dụng với basic oxide và bazơ tạo thành muối và nước. Ví dụ:

CuO + 2HCl t0 CuCl2 + H2O

Fe2O3 + 6HCl t0 2FeCl3 + 3H2O

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O

- Tác dụng với muối của axit yếu hơn tạo thành muối mới và axit mới. Ví dụ:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3

Ngoài tính chất đặc trưng là tính axit, dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện tính khử khi tác dụng chất oxi hoá mạnh như KMnO4, MnO2, K2Cr2O7, MnO2, KClO3

4HCl1+MnO2toMnCl2+Cl02+2H2OK2Cr2O7+14HCl13Cl02+2KCl+2CrCl3+7H2O

Quảng cáo

6.3. Điều chế

a) Trong phòng thí nghiệm

- Điều chế hiđro clorua bằng cách cho tinh thể NaCl vào dung dịch H2SO4 đậm đặc và đun nóng (phương pháp sunfat) rồi hấp thụ vào nước để được hydrochloric acid.

- Phương trình hóa học minh họa:

2NaCltt + H2SO4 đặc t0400o Na2SO4 + 2HCl ↑

NaCltt + H2SO4 đặc t0250o NaHSO4 + HCl ↑

KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O | KMnO4 ra MnCl2 | HCl ra Cl2 | KMnO4 ra Cl2

b) Trong công nghiệp

- Phương pháp tổng hợp: Đốt H2 trong khí quyển Cl2

H2 + Cl2 t0 2HCl

anhh

- Phương pháp sunfat: Công nghệ sản xuất từ NaCl rắn và H2SO4 đặc:

2NaCltt + H2SO4 đặc t0400o Na2SO4 + 2HCl ↑

- Ngoài ra một lượng lớn HCl thu được trong công nghiệp từ quá trình clo hóa các hợp chất hữu cơ.

7. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1:Cho m gam KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl đặc dư thu được dung dịch X chứa HCl dư và 28,07 gam hai muối và V lít khí Cl2 (đktc). Lượng khí Cl2 sinh ra oxi hóa vừa đủ 7,5 gam hỗn hợp gồm Al và kim loại M có có tỉ lệ mol Al : M = 1: 2. Kim loại M là

A. Ca

B. Mg

C. Fe

D. Cu

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

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

Theo PTHH: nKCl=nMnCl2=x mol

Khối lượng muối là 28,07 mKCl+mMnCl2=28,07

→ x.74,5 + x.126 = 28,07

→ x = 0,14 mol

nKCl=nMnCl2=0,14 mol

Theo PTHH nCl2=52nKCl=0,35 mol

Theo định luật bảo toàn e:

n M . x + n Al. 3 = nCl2. 2 = 0,7 mol

Có tỉ lệ mol Al: M = 1: 2 → n Al = a thì n M = 2 a

→ 2a. x + a. 3 = 0,7 mol

→ Với x = 1 → a = 0,175 mol → m Al = 0,175. 27 = 4,725 g

→ m M = 7,5 – 4,725 = 2,775 g

MM=2,7750,175.2=7,9(loại)

→ Với x = 2 → a = 0,1 mol → m Al = 27. 0,1 = 2,7 g → m M = 7,5 – 2,7 = 4,8 g

MM=4,80,1.2=24(Mg , chọn)

Vậy kim loại cần tìm là Mg

Câu 2: Cho chuỗi phản ứng:

KMnO4 + (A) → X2 ↑+ (B) + (C) + H2O

(C) + H2O dpmn X2 ↑ + (D) + (I)

X2 + (D) → (A)

X2 + (I) → (C) + (E) + H2O

Các chất A, X2, C, D, E lần lượt là:

A. HF, F2, KF, H2, KFO.

B. HCl, Cl2, MnCl2, H2, KCl

C. HCl, Cl2, KCl, H2, KClO

D. HBr, Br2, KBr, H2, KBrO

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

2KMnO4 + 16HClđặc (A) 5Cl2(X2) + 2MnCl2 (B) +2KCl (C) + 8H2O

2KCl + 2H2O dpnccmn Cl2 + 2KOH(I) + H2(D)

Cl2 + H2 as2HCl

Cl2 + 2KOH → KCl + KClO (E) + H2O

Câu 3: Cho 8,7 gam MnO2 tác dụng với dung dịch HCl đậm đặc sinh ra V lít khí Cl2 (ở đktc). Hiệu suất phản ứng là 85%. V có giá trị là

A. 2 lít

B. 1,904 lít

C. 1,82 lít

D. 2,905 lít

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

nMnO2=0,1 mol

Phương trình hóa học:

MnO2 + 4HCl to MCl2 + Cl2 + 2H2O

Theo PTHH: nCl2 (lt)=nMnO2=0,1 mol(số mol lý thuyết tính theo PTHH)

H%=nttnlt.100%85%=ntt0,1.100% → n clo thực tế = 0,085 mol

VCl2=0,085.22,4=1,904lít

Câu 4: Điều chế Cl2 từ HCl và MnO2. Cho toàn bộ khí Cl2 điều chế được qua dung dịch NaI, sau phản ứng thấy có 12,7 gam I2 sinh ra. Khối lượng HCl có trong dung dịch đã dùng là:

A. 9,1 gam

B. 8,3 gam

C. 7,3 gam

D. 12,5 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

nI2=0,05 mol

Theo PTHH: Cl2 + 2 NaI → 2 NaCl + I2

nCl2=nI2=0,05 mol

Theo PTHH: MnO2 + 4HCl to MnCl2 + 2H2O +Cl2

nHCl=4nCl2= 0,05.4 = 0,2 mol

→ m HCl = 0,2. 36,5 = 7,3 g

Câu 5:Hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm là:

KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O | KMnO4 ra MnCl2 | HCl ra Cl2 | KMnO4 ra Cl2

A. Chỉ có khí màu vàng thoát ra

B. Có khí màu vàng sinh ra, đồng thời có kết tủa

C. Chất rắn MnO2 tan dần

D. Có khí màu vàng sinh ra, đồng thời MnO2 tan dần

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Phản ứng: MnO2 + 4HClđ t0 MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

→ Hiện tượng của phản ứng: Có khí màu vàng thoát ra, MnO2 tan dần.

Câu 6. Để trung hòa 20 ml dung dịch HCl 0,1M cần 10 ml dung dịch NaOH nồng độ x mol/l. Giá trị của x là

A. 0,3. B. 0,4. C. 0,2. D. 0,1.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

nHCl = 0,1.0,02 = 0,002 mol

HCl + NaOH → NaCl + H2O

0,002 → 0,002 mol

x=0,0020,01=0,2M

Câu 7: Cho 36 gam FeO phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là

A. 1,00. B. 0,50. C. 0,75. D. 1,25.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

nFeO=3672=0,5 mol

2HCl + FeO → FeCl2 + H2O

Theo PTHH: nHCl = 2nFeO = 1 mol

Câu 8. Cần dùng 300 gam dung dịch HCl 3,65% để hòa tan vừa hết x gam Al2O3. Giá trị của x là

A. 51. B. 5,1. C. 153. D. 15,3.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

nHCl=300.3,65100.36,5=0,3 mol

6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O

0,3 → 0,05 mol

mAl2O3= 0,05.102 = 5,1 gam

Câu 9. Cho 5,6 gam một oxit kim loại tác dụng vừa đủ với HCl cho 11,1 gam muối clorua của kim loại đó. Cho biết công thức oxit kim loại?

A. Al2O3. B. CaO. C. CuO. D. FeO.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Gọi công thức oxit là M2Oa

2aHCl + M2Oa → 2MCla + aH2O

Gọi số mol H2O là x (mol) ⇒ nHCl = 2x (mol)

Bảo toàn khối lượng: 36,5.2x + 5,6 = 11,1 + 18.x

⇒ x = 0,1 mol

nM2Oa=0,1aM2Oa=5,60,1a=56aM=20a

a

1

2

3

M

20

40

60

Kết luận

Loại

Ca

Loại

Câu 10. Cho 30,00 gam hỗn hợp X gồm Fe và FeO phản ứng với dung dịch HCl dư, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,72 lít khí H2 (đktc). Khối lượng của FeO trong 30,00 gam hỗn hợp X là

A. 13,2 gam. B. 46,8 gam. C. 16,8 gam. D. 5,6 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

2HCl + FeO → FeCl2 + H2O

2HCl + Fe → FeCl2 + H2

Theo PTHH:

nFe = nkhí = 0,3 mol ⇒ mFeO = 30 – 0,3.56 = 13,2 gam.

Câu 11. Để hoà tan hết hỗn hợp Zn và ZnO phải dùng 100,8 ml dung dịch HCl 36,5% (D = 1,19g/ml) thu được 0,4 mol khí. Phần trăm về khối lượng hỗn hợp Zn và ZnO ban đầu lần lượt là

A. 40% và 60%.. B. 45% và 55%.

C. 50% và 50% D. 61,6% và 38,4%.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

nHCl=100,8.1,19.36,5100.36,5=1,2 mol

2HCl + ZnO → ZnCl2 + H2O (1)

2HCl + Zn → ZnCl2 + H2 (2)

Theo PTHH (2):

nZn=nH2=0,4 mol

nHCl (2) = 2.nZn = 0,8 mol ⇒ nHCl (1) = 1,2 – 0,8 = 0,4 mol

nZnO=0,42=0,2 mol

mhỗn hợp = 0,4.65 + 0,2.81 = 42,2 gam

%mZn=0,4.6542,2.100%=61,6%.

Câu 12. Cho 36,5 gam dung dịch HCl 10% vào một cốc đựng NaHCO3 dư thì thu được V lit khí ở đktc. Giá trị của x là

A. 44,8. B. 4,48. C. 22,4. D. 2,24.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

nHCl=36,5.10100.36,5=0,1mol

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

0,1 0,1 mol

⇒ V = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

Câu 13. Cho 50 gam CaCO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl 20% (D =1,2g/ml). Khối lượng dung dịch HCl đã dùng là

A. 152,08 gam. B. 55,0 gam.

C. 180,0 gam. D. 182,5 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

0,5 → 1 mol

mdd HCl=1.36,520.100=182,5gam.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official


Đề thi, giáo án các lớp các môn học
Tài liệu giáo viên