Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình 2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 8H₂O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Mangan. Mời các bạn đón xem:

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

1. Phương trình phản ứng hóa học:

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

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Có khí màu vàng lục thoát ra trong ống nghiệm là Cl₂.

3. Điều kiện phản ứng

Dung dịch HCl đặc

4. Tính chất hoá học

a. Tính chất hoá học của KMnO₄

Kali pemanganat là một chất oxy hóa rất mạnh và có thể được sử dụng như một chất oxy hóa trong một loạt các phản ứng hóa học.

Có thể thấy khả năng oxi hóa của thuốc tím khi thực hiện phản ứng oxi hóa khử với nó, trong đó dung dịch màu tím sẫm chuyển thành không màu và sau đó chuyển thành dung dịch màu nâu.

Phản ứng oxi hóa khử của KMnO4 có thể thực hiện trong môi trường axit hoặc môi trường bazơ.

Phản ứng phân hủy bởi nhiệt độ cao

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Khi pha loãng tinh thể pemanganat dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, oxi được giải phóng

4KMnO₄ + 2H₂O → 4KOH + 4MnO₂ + 3O₂

Phản ứng với axit

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

Phản ứng với bazơ

4KMnO₄ + 4KOH → 4K₂MnO₄ + 2H₂O + O₂

Tính chất oxy hóa của KMnO₄

Trong môi trường axit, mangan bị khử thành Mn²⁺

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ ? 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

Trong môi trường trung tính, tạo thành MnO₂ có cặn màu nâu.

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O ? 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + 2KOH

Trong môi trường kiềm, bị khử thành MnO₄^2-

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2KOH ? 2K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

Phản ứng với các hợp chất hữu cơ

Phản ứng với etanol

4KMnO₄ + 3C₂H₅OH → 3CH₃COOH + 4MnO₂ + 4KOH + H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường kiềm:

C₂H₂ + 10KMnO₄ + 14KOH → 10K₂MnO₄ + 2K₂CO₃ + 8H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường trung tính:

3C₂H₂ + 10KMnO₄ + 2KOH → 6K₂CO₃ + 10MnO₂ + 4H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường axit

C₂H₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → 2CO₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 4H₂O

KMnO₄ phản ứng với Ethylene trong môi trường kiềm:

12KMnO₄ + C₂H₄ + 16KOH → 12K₂MnO₄ + 2K₂CO₃ + 10H₂O

KMnO₄ phản ứng với Ethylene trong môi trường trung tính

4KMnO₄ + C₂H₄ → 2K₂CO₃ + 4MnO₂ + 2H₂O

Phản ứng với glycerol

14KMnO₄ + 4C₃H₈O₃ → 7K₂CO₃ + 7Mn₂O₃ + 5CO₂ + 16H₂O

Thuốc tím tác dụng với H₂O₂

2KMnO₄ + 3H₂O₂ → 2KOH + 2MnO₂ + 3O₂ + 2H₂O

KMnO₄ tác dụng với H₂S

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5H₂S → 5S + 8H₂O + K₂SO₄ + 2Mn

b. Tính chất hoá học HCl

- Dung dịch axit HCl có đầy đủ tính chất hoá học của một axit mạnh.

Tác dụng chất chỉ thị:

Dung dịch HCl làm quì tím hoá đỏ (nhận biết axit)

HCl → H⁺ + Cl^-

Tác dụng với kim loại

Tác dụng với KL (đứng trước H trong dãy Bêkêtôp) tạo muối (với hóa trị thấp của kim loại) và giải phóng khí hidrô (thể hiện tính oxi hóa)

Fe + 2HCl  FeCl₂ + H₂

2Al + 6HCl  2AlCl₃ + 3H₂

Cu + HCl → không có phản ứng

Tác dụng với oxit bazo và bazo:

Sản phẩm tạo muối và nước

NaOH + HCl → NaCl + H₂ O

CuO + 2HCl  CuCl₂ + H₂ O

Fe₂ O₃ + 6HCl 2FeCl₃ + 3H₂ O

Tác dụng với muối (theo điều kiện phản ứng trao đổi)

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃

(dùng để nhận biết gốc clorua )

Ngoài tính chất đặc trưng là axit , dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện vai trò chất khử khi tác dụng chất oxi hoá mạnh như KMnO₄, MnO₂, K₂ Cr₂O₇, MnO₂, KClO₃ ……

4HCl + MnO₂  MnCl₂ + Cl + 2H₂ O

K₂ Cr₂ O₇ + 14HCl → 3Cl₂ + 2KCl + 2CrCl₃ + 7H₂ O

Hỗn hợp 3 thể tích HCl và 1 thể tích HNO₃ đặc được gọi là hỗn hợp nước cường toan ( cường thuỷ) có khả năng hoà tan được Au ( vàng)

3HCl + HNO₃ → 2Cl + NOCl + 2H₂O

NOCl → NO + Cl

Au + 3Cl → AuCl₃

5. Cách thực hiện phản ứng

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 cao su.

6. Bạn có biết

Clo được điều chế từ axit clohidric đặc. Để oxi hóa ion Cl^-, cần chất oxi hóa mạnh như MnO₂, KMnO₄, KClO₃, …

⇒ Đây là nguyên tắc để điều chế Cl₂ trong phòng thí nghiệm.

Hình 1. Điều chế và thu khí clo trong phòng thí nghiệm

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Sản phẩm khí thu được khi cho KMnO₄ tác dụng với HCl đặc là

A. O₂

B. Cl₂

C. H₂

D. MnO₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Phương trình hóa học:

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

Ví dụ 2: Cho 14,6 gam HCl tác dụng hết với KMnO₄ thu được V lít khí Cl₂ (đktc). Giá trị V là

A. 8,96

B. 2,8

C. 5,6

D. 11,2

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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

n_HCl =$\frac{14,6}{36,5}$ = 0,4 mol

$n_{{\mathrm{Cl}}_2}$ = $\frac{5}{16}$n_HCl = $\frac{5}{16}$ . 0,4 = 0,125 mol

V = 0,125. 22,4 = 2,8 lít

Ví dụ 3: Nếu cho 1 mol mỗi chất CaOCl₂, KMnO₄, K₂Cr₂O₇, MnO₂ lần lượt phản ứng với lượng dư dung dịch HCl đặc, chất tạo ra lượng khí Cl₂ nhiều nhất là:

A. CaOCl₂

B. KMnO₄

C. K₂Cr₂O₇

D. MnO₂

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Trong phản ứng với HCl đặc, chất nào nhận electron nhiều nhất thì sẽ cho lượng Cl₂ lớn nhất.
Giả sử có 1 mol mỗi chất CaOCl₂, KMnO₄, K₂Cr₂O₇, MnO₂ lần lượt phản ứng với lượng dư dung dịch HCl đặc thì số mol electron nhận lần lượt là 2 mol, 5 mol, 6 mol, 2 mol.
=> Kết luận: Chất tạo ra lượng khí Cl₂ nhiều nhất là K₂Cr₂O₇.

8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Mangan (Mn) và hợp chất:

4Mn + 10HNO₃ → 4Mn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

3Mn + 2H₃PO₄ → Mn₃(PO₄)₂ + 3H₂

Mn + H₂S → MnS + H₂

2KMnO₄ + 3H₂S → 2KOH + 2MnO₂↓ + 3S↓ + 2H₂O

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

MnO₂ + 4HCl _đặc → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

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