Phản ứng MnO2 + HCl →MnCl2 + Cl2 + H2O 1 Điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm MnO2+ 4HCl → MnCl2+ Cl2 + 2H2O 2 Điều kiện để phản ứng MnO2 ra Cl2 Nhiệt độ 3 Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm bằng[.]
Trang 1Phản ứng MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O
1 Điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm
MnO2+ 4HCl → MnCl2+ Cl2+ 2H2O
2 Điều kiện để phản ứng MnO2 ra Cl2
Nhiệt độ
3 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 H2SO4đặc 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
4 Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1.Trong phòng thí nghiệm, để điều chế Clo người ta dùng MnO2với vai trò là:
A Chất xúc tác
B Chất oxi hóa
C Chất khử
D Vừa là chất oxi hóa, vừa khử
Lời giải:
Đáp án:B
Trang 2Trong phòng thí nghiệm, để điều chế Clo người ta dùng MnO2với vai trò là: Chất oxi hóa
Câu 2.Để điều chế Clo trong phòng thí nghiệm cần dùng các hóa chất
A KMnO4và NaCl
B MnO2và dung dịch HCl đặc
C Điện phân nóng chảy NaCl
D Cho H2tác dụng với Cl2có ánh sáng
Lời giải:
Đáp án:B
Nguyên tắc điều chế clo trong phòng thí nghiệm là cho HCl đặc tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như KMnO4, KClO3, MnO2, CaOCl2,
Do đó để điều chế clo trong phòng thí nghiệm, cần dùng các hóa chất MnO2và dung dịch HCl đặc
Phương trình hóa học: 4HCl đặc + MnO2→ MnCl2+ Cl2↑ + 2H2O
Câu 3.Nước clo có chứa những chất nào sau đây:
A H2O, Cl2, HCl, HClO
B HCl, HClO
C Cl2, HCl, H2O
D Cl2, HCl, HClO
Lời giải:
Đáp án:A
Phương trình hóa học phản ứng
Cl2+ H2O ⇄ HCl + HClO
Do phản ứng thuận nghịch nên thành phần của nước clo gồm Cl2, H2O, HCl và HClO (Cl2tuy là khí nhưng vẫn tan một phần trong nước)
Câu 4.Để thu được khí Cl2tinh khiết người ta sử dụng hóa chất nào sau đây:
A H2SO4đặc
Trang 3B Ca(OH)2
C H2O
D NaCl
Lời giải:
Đáp án:A
Để thu được khí Cl2tinh khiết người ta sử dụng hóa chất H2SO4đặc
Câu 5.Điều chế Clo từ HCl và MnO2 Cho toàn bộ khí Cl2điều chế được qua dung dịch NaI, sau phản ứng thấy có 25,4 gam I2sinh ra Khối lượng HCl đã dùng là:
A 9,1 gam
B 14,6 gam
C 7,3 gam
D 12,5 gam
Lời giải:
Đáp án:B
nI2= 25,4254 = 0,1 mol
Theo phương trình hóa học:
Cl2+ 2NaI → 2NaCl + I2
=> nCl2= nI2= 0,1 mol
Theo phương trình hóa học
MnO2+ 4HCl → MnCl2+ 2H2O + Cl2
=> nHCl= nCl2 4 = 0,1.4 = 0,4 mol
=> mHCl= 0,4 36,5 = 14,6 g
Câu 6.Hỗn hợp khí X gồm O2, Cl2, CO2, SO2 Để thu được O2tinh khiết, người ta dẫn X qua:
A nước brom
B dung dịch KOH
Trang 4C dung dịch HCl
D nước clo
Lời giải:
Đáp án:B
Để thu được O2tinh khiết, người ta dẫn X qua dung dịch KOH vì Cl2, CO2và SO2
đều có phản ứng
2KOH + Cl2→ KCl + KClO + H2O
CO2+ 2KOH → K2CO3+ H2O
SO2+ 2KOH → K2SO3+ H2O
Câu 7.Trong phòng thí nghiệm, người ta thường điều chế clo bằng cách
A điện phân nóng chảy NaCl
B cho dung dịch HCl đặc tác dụng với MnO2, đun nóng
C điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn
D cho F2đẩy Cl2ra khỏi dung dịch NaCl
Lời giải:
Đáp án:B
Câu 8.Cho 29,2 gam HCl tác dụng hết với KMnO4, thu được V lít khí Cl2(đktc) Giá trị của V là
A 8,96
B 17,92
C 5,60
D 11,20
Lời giải:
Đáp án:C
2KMnO4+ 16HCl → 2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2+ 8H2O
⇒nHCl= 29,236,5 = 0,8 (mol) ⇒ nCl2= 0,8.516 = 0,25
Trang 5V = 0,25 22,4 = 5,6 (l)
Câu 9.Có các nhận xét sau về clo và hợp chất của clo:
1) Nước zaven có khả năng tẩy mầu và sát khuẩn
2) Cho giấy quì tím vào dung dịch nước clo thì quì tím chuyển mầu hồng sau đó lại mất mầu
3) Trong phản ứng của HCl với MnO2thì HCl đóng vai trò là chất bị khử
4) Trong công nghiệm Cl2được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl (màng ngăn, điện cực trơ)
Trong các nhận xét trên, số nhận xét đúng là:
A 2
B 3
C 4
D 1
Lời giải:
Đáp án:B
Câu 10.Để phân biệt dung dịch NaCl với dung dịch NaNO3người ta dùng dung dịch nào dưới đây:
A Qùy tím
B Phenolphtalein
C AgNO3
D BaCl2
Lời giải:
Đáp án:C
Câu 11.Trong phòng thí nghiệm, khí oxi được thu bằng phương pháp dời chỗ của nước Phương pháp này dựa vào tính chất nào sau đây của oxi?
A Tan tốt trong nước
B Ít tan trong nước
Trang 6C Tính oxi hóa mạnh.
D Nặng hơn không khí
Lời giải:
Đáp án:D
Câu 12.Người ta thu khí oxi bằng cách đẩy không khí là dựa vào tính chất nào?
A Oxi tan trong nước
B Oxi nặng hơn không khí
C Oxi không mùi, màu, vị
D Khí oxi dễ trộn lẫn trong không khí
Lời giải:
Đáp án:B
Câu 13.Cho các nội dung nhận định về clo sau:
1) Nước Javen có khả năng tẩy màu và sát khuẩn
2) Cho giấy quì tím vào dung dịch nước clo thì quì tím chuyển màu hồng sau đó lại mất màu
3) Trong phản ứng của HCl với MnO2thì HCl đóng vai trò là chất bị khử
4)Trong công nghiệm Cl2được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl (màng ngăn, điện cực trơ)
Trong các nhận định trên, số nhận xét đúng là:
A 2
B 3
C 4
D 1
Lời giải:
Đáp án:B
Có các nhận xét sau về clo và hợp chất của clo:
Trang 71) Đúng vì Tính chất sát trùng và tẩy màu của nước Gia-ven là do chất NaOCl,
nguyên tử Cl có số oxi hóa là +1, thể hiện tính oxi hóa mạnh
2) Đúng vì Khi cho mẩu quỳ tím ẩm vào bình đựng khí Cl2có phản ứng:
Cl2+ H2O ↔ HCl + HClO Phản ứng sinh ra hai axit làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ Tuy nhiên HClO có tính oxi hóa mạnh có thể phá hủy các hợp chất màu
Vậy hiện tượng thu được là quỳ tím chuyển sang màu đỏ, sau đó mất màu
3) Sai
4) Đúng
Trong công nghiệp người ta điều chế Cl2bằng cách điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn
Mục đích của màng ngăn là để tránh Cl2tiếp xúc phản ứng với dung dịch NaOH tạo nước Gia-ven
Câu 14.Thực hiện các thí nghiệm sau:
(a) Sục khí Cl2vào dung dịch NaOH
(b) Cho S tác dụng với H2SO4đặc nóng
(c) Cho SO2vào dung dịch KMnO4
(d) Cho SiO2vào dung dịch HF
Trong các thí nghiệm trên, số thí nghiệm có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra là
A 1
B 2
C 3
D 4
Lời giải:
Đáp án:C
(a) Đúng
Cl2+ 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
(b) Đúng
Trang 8(c) Đúng
5SO2+ 2KMnO4+ 2H2O → 2MnSO4+ K2SO4+ 2H2SO4
(d) Sai
SiO2+ 4HF → SiF4+ 2H2O
Câu 15.Cho 3,16 gam KMnO4tác dụng với dung dịch HCl (dư), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì số mol HCl bị oxi hoá là
A 0,05
B 0,1
C 0,02
D 0,16
Lời giải:
Đáp án:B
2KMnO4+ 16HCl → 2KCl + 2MnCl2+ 8H2O + 5Cl2
Ta có nKMnO4= 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= 5nMn7+= 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 16.Đốt cháy bột Al trong bình khí Cl2dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn khối lượng chất rắn trong bình tăng 4,26 g Khối lượng Al đã phản ứng là
A 2,16 g
B 1,62 g
C 1,08 g
D 3,24 g
Trang 9Lời giải:
Đáp án:C