Phản ứng 2KMnO4 + 16HCl ⟶ 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

KMnO4 ra Cl2 là phản ứng oxi hóa khử khi cho KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl, sản phẩm sinh ra có khí thoát ra. Trangtailieu hy vọng với phương trình cân bằng hoàn chỉnh này sẽ giúp các bạn học sinh có kết quả đối chiếu chính xác nhất. Mời các bạn tham khảo.

Phương trình phản ứng KMnO4 ra Cl2

2KMnO4	+ 16HCl	→	2KCl	+ 2MnCl2	+ 5Cl2	+ 8H2O
(rắn, màu đen)	(lỏng, không màu)		(rắn, trắng)	(rắn)	(khí)	(lỏng, không màu)
158	36,5		74,5	126	71	18

Cách thực hiện và hiện tượng xảy ra

Cho vào ống nghiệm khô một số tinh thể KMnO4, tiếp tục nhỏ một vài giọt dung dịch HCl đậm đặc. Đậy chặt ống nghiệm bằng nút cao su. Phương trình không cần thêm điều kiện gì khác.

Quan sát hiện tượng phản ứng KMnO4 ra Cl2

Có khí màu vàng lục bốc lên trong ống nghiệm, đây chính là Cl2. Vì khí Cl2 gây độc nên khi hoàn thành thí nghiệm cần thêm một lượng dư dung dịch kiềm để trung hòa lại lượng HCl dư và phản ứng hết với Cl2 bên trong bình trước khi đổ ra bên ngoài môi trường.

Tính chất hóa học của KMnO4 (thuốc tím)

KMnO4 có tên khoa học là Kali Pemanganat hay còn gọi là thuốc tím. Đây là một loại chất rắn vô cơ không mùi tan trong nước tạo nên dung dịch màu tím đặc trưng. Thuốc tím được ứng dụng trong công nghiệp sát khuẩn, tẩy trùng cho y tế và thực phẩm.

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 bazơ

Thuốc tím có thể tác dụng với nhiều dung dịch kiềm hoạt động mạnh như KOH, NaOH, phương trình phản ứng minh họa:

• 4KMnO4 + 4KOH → 4K2MnO4 + 2H2O + O2
• 4KMnO4 4NaOH + → 2K2MnO4 + 2Na2MnO4 + 2H2O + O2

Phản ứng với axit

KMnO4 có thể phản ứng với nhiều axit mạnh như H2SO4, HCl hay HNO3, các phương trình phản ứng minh họa gồm:

• 2 KMnO4+ H2SO4 → Mn2O7 + K2SO₄ + H2O
• 2KMnO4 + 16HCl   → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
• 3K2MnO4 + 4HNO3 → 2KMnO4 + MnO2 + 4KNO3 + 2H2O

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 + 4H20

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

Tính oxy hóa của KMnO4

Vì thuốc tím là chất oxy hóa mạnh nên có thể phản ứng với nhiều loại dung dịch và cho ra nhiều sản phẩm khác nhau.

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 MnO42-

• 2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH 🡪 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Phản ứng khác của KMnO4

Thuốc tím tác dụng với H2O2

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

KMnO4 tác dụng với H2S

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

Câu hỏi ứng dụng cho phản ứng KMnO4 ra Cl2

Câu 1. Người ta thu được khí oxi bằng cách đẩy không khí là dựa vào tính chất nào?

A. Khí oxi nhẹ hơn không khí.

B. Khí oxi nặng hơn không khí.

C. Khí oxi dễ trộn lẫn với không khí.

D. Khí oxi ít tan trong nước.

Đáp án B

Cách thu khí oxi trong phòng thí nghiệm

Có 2 phương pháp thu khí oxi trong phòng thí nghiệm:

+ Bằng cách đẩy không khí (vì khí oxi nặng hơn không khí).

+ Bằng cách đẩy nước (vì khí oxi ít tan trong nước)

Câu 2. Không dùng cách nào sau đây để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm?

A. Đun nóng KMnO₄.

B. Đun nóng KClO₃ với xúc tác MnO₂.

C. Phân hủy H₂O₂.

D. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.

Đáp án D

Phương trình phản ứng minh họa

2KMnO₄ →K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2KClO₃ →2KCl + 3O₂

H₂O₂ →H₂O + O₂

Câu 3. Chọn định nghĩa phản ứng phân huỷ đầy đủ nhất:

A. Phản ứng phân huỷ là phản ứng hoá học trong đó một chất sinh ra một chất mới.

B. Phản ứng phân huỷ là phản ứng hoá học trong đó một chất sinh ra hai chất mới.

C. Phản ứng phân huỷ là phản ứng hoá học trong đó một chất sinh ra hai hay nhiều chất mới.

D. Phản ứng phân huỷ là phản ứng hoá học có chất khí thoát ra.

Đáp án C

Phản ứng phân huỷ là phản ứng hoá học trong đó một chất sinh ra hai hay nhiều chất mới.

Câu 4. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi bằng cách nhiệt phân KClO₃ và KMnO₄ hoặc KNO₃. Vì lí do nào sau đây?

A. Dễ kiếm, rẻ tiền

B. Giàu oxi và dễ phân hủy ra oxi

C. Phù hợp với thiết bị hiện đại

D. Không độc hại

Đáp án B

Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi bằng cách nhiệt phân KClO₃ hay KMnO₄ hoặc KNO₃. Vì những chất này giàu oxi và dễ bị phân hủy ra oxi.

Câu 5. Trong phòng thí nghiệm cần điều chế 4,48 lít O₂ (đktc). Dùng chất nào sau đây có khối lượng nhỏ nhất.

A. KMnO₄ 

B. KClO₃

C. KNO₃

D. H₂O2

Đáp án B

n_O2 = 4,48/22,4=0,2(mol)

Phương trình hóa học

2 KClO₃ → 2 KCl + 3 O₂

→ n_KClO3 = 2/3 . 0,2 = 2/15 (mol)

2 KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

n_O2 = 0,2(mol) => n_KMnO4= 2.0,2=0,4(mol)

2 KNO₃→ 2 KNO₂ + O₂

n_O2 = 0,2 (mol) => n_KNO3= 0,2.2 = 0,4 (mol)

2 H₂O→ 2 H₂+ O₂

n_O2 = 0,2(mol) => nH₂O =2.0,2=0,4(mol)

Ta có: 2/15 < 0,4

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

A. 8,96

B. 2,8

C. 5,60

D. 11,20

Đáp án B

Phương trình phản ứng hóa học

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

⇒ n_HCl= 14,6/36,5 = 0,4 (mol)

⇒ n_Cl2 = 0,4.5/16 = 0,125 mol

V = 0,125 . 22,4 = 2,8 (l)

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 F₂ đẩy Cl₂ ra khỏi dung dịch NaCl.

Đáp án B

Câu 8. Chất dùng để làm khô khí Cl₂ ẩm là

A. dung dịch H₂SO_{4 đậm đặc.}

B. Na₂SO_{3 khan.}

C. CaO.

D. dung dịch NaOH đặc.

Đáp án A

Câu 9. Đặc điểm chung của các đơn chất halogen (F₂, Cl₂, Br₂, I₂):

A. ở điều kiện thường đều là chất khí

B. tác dụng mãnh liệt với nước.

C. vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

D. tính chất hóa học cơ bản là tính oxi hóa.

Đáp án D

Các đơn chất halogen có tính chất hóa học cơ bản là tính oxi hóa.

Câu 10.  Cho clo vào nước, thu được nước clo Nước clo là hỗn hợp gồm các chất:

A. HCl, HClO

B. HClO, Cl₂, H₂O

C. H₂O, HCl, HClO

D. H₂O, HCl, HClO, Cl₂

Đáp án D

Cl₂ có phản ứng thuận nghịch với nước:

H₂O + Cl₂ → HCl + HClO (axit clohiđric và axit hipoclorơ)

Ngoài ra clo tan trong nước theo kiểu vật lí

=> trong nước clo có chứa Cl₂, HCl, HClO, H₂O.

Câu 11. Dãy gồm các chất đều tác dụng được với dung dịch HCl loãng là

A. NaNO₃, CaCO₃, Fe(OH)₃

B. KHCO₃, AgNO₃, CuO

C. FeS, BaSO₄, NaOH

D. AgNO₃, (NH₄)₂CO₃, CuS

Đáp án B

Phương trình phản ứng

HCl + KHCO₃ → H₂O + CO₂ + KCl

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃ 

CuO + 2HCl → CuCl₂+ H₂O

Câu 12. Nhiệt phân cùng một lượng số mol mỗi chất sau: KMnO₄; KClO₃; KNO₃; H₂O₂. Chất nào thu được lượng khí oxi lớn nhất?

A. KMnO₄

B. KClO₃

C. KNO₃

D. H₂O₂

Đáp án B

Giả sử lấy 1 mol mỗi chất

Phương trình hóa học nhiệt phân:

2KMnO₄ → K₂MnO₄+ MnO₂ + O₂

2 mol                                             1 mol

1 mol                               → 0,5 mol

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

2 mol                       3 mol

1 mol                   → 1,5 mol

2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂

2 mol                       1 mol

1 mol                    → 0,5 mol

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

2 mol                       1 mol

1 mol                    → 0,5 mol

=> chất thu được lượng khí oxi lớn nhất là KClO₃

Câu 13. Cho KMnO₄ tác dụng với HCl đặc thu được khí A. Dẫn khí thu được vào dung dịch KOH ở nhiệt độ thường và đun nóng. Cho biết hiện tượng xảy ra

A. Mất màu dung dịch thuốc tím, có khí vàng lục thoát ra, sau đó dung dịch không màu

B. Mất màu dung dịch thuốc tím, sau đó dung dịch không màu

C. Mất màu dung dịch thuốc tím, có khí không màu thoát ra, sau đó dung dịch không màu

D. Mất màu dung dịch thuốc tím, có khí vàng lục thoát ra.

Đáp án A

KMnO₄ tan trong HCl làm mất màu dung dịch thuốc tím đồng thời có khí màu vàng lục thoát ra, tiếp tục sục khí Clo vào KOH ta được dung dịch ko màu.

Phương trình hóa học

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

Cl₂ + 2KOH → KCl + KClO + H₂O

Câu 14. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Ozon có tính oxi hóa mạnh nên được dùng để sát khuẩn nước sinh hoạt, tẩy trắng tinh bột, dầu ăn và nhiều chất khác.

B. Oxi và ozon đều có tính oxi hóa mạnh nhưng tính oxi hóa của oxi mạnh hơn ozon.

C. Fe tác dụng với Cl₂ và H₂SO₄ loãng đều tạo ra muối sắt (II).

D. H₂S chỉ có tính oxi hóa và H₂SO₄ chỉ có tính khử.

Đáp án C

A. Ozon có tính oxi hóa mạnh nên được dùng để sát khuẩn nước sinh hoạt, tẩy trắng tinh bột, dầu ăn và nhiều chất khác: Đúng.

B. Oxi và ozon đều có tính oxi hóa mạnh nhưng tính oxi hóa của oxi mạnh hơn ozon: Sai. Vì ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi.

C. Fe tác dụng với Cl₂ và H₂SO₄ loãng đều tạo ra muối sắt (II): Sai.

D. H₂S chỉ có tính oxi hóa và H₂SO₄ chỉ có tính khử:Sai. Vì H₂S chỉ thể hiện tính khử, H₂SO₄ chỉ thể hiện tính oxi hóa.

Câu 15. Nhờ đặc tính nào sau đây mà nước được coi là dung môi tốt để hòa tan các chất:

A. Các liên kết hidro luôn bền vững

B. Tính phân cực

C. Các liên kết hidro luôn bị bẻ gãy và tái tạo liên tục

D. Trạng thái lỏng

Đáp án C

Nhờ tính phân cực của phân tử mà chúng có thể dễ dàng liên kết các chất tan lại với nhau đồng thời liên kết với chất tan. Đóng vai trò cầu nối giữa các phân tử chất tan.

Câu 16. Dãy các chất đều làm mất màu dung dịch thuốc tím là

A. Etilen, axetilen, anđehit fomic, toluen

B. Axeton, etilen, anđehit axetic, cumen

C. Benzen, but-1-en, axit fomic, p-xilen

D. Xiclobutan, but-1-in, m-xilen, axit axetic

Đáp án A 

Etilen, axetilen, anđehit fomic, toluen

Phương trình phản ứng hóa học

3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂ + 2KOH

3C₂H₂ + 8KMnO₄ + 4H₂O → 3(COOH)₂ + 8MnO₂ + 8KOH

2KMnO₄ + 3HCHO + H₂O → 3HCOOH + 2KOH + 2MnO₂

C₆H₅CH₃ + 2KMnO₄ → C₆H₅COOK + KOH + 2MnO₂ + H₂O

Câu 17. Cho các phát biểu sau:

(a) Ankan có phản ứng cộng Cl₂.

(b) Benzen không làm mất màu dung dịch thuốc tím ở điều kiện thường.

(c) Toluen làm mất màu dung dịch thuốc tím khi đun nóng.

(d) Benzen và naphtalen đều là dung môi hữu cơ thông dụng.

(e) Axit axetic hòa tan được Cu(OH)₂ ở điều kiện thường.

(g) Axetilen có phản ứng tráng bạc.

Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là

A. 6.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Đáp án B

(a) sai vì ankan không có phản ứng cộng với Cl₂.

(b) đúng vì benzen không làm mất màu dung dịch thuốc tím ở điều kiện thường.

(c) đúng.

(d) sai. Naphtalen không phải là dung môi hữu cơ thông dụng.

(e) đúng.

(g) sai.

Câu 18. Cho các nhận định sau

(a) Nhận biết Khí CH₄ và C₂H₄ người ta sử dụng hóa chất nào dưới đây dung dịch brom.

(b) Thành phần chính của cồn 75⁰ mà trong y tế thường dùng để sát trùng là metanol.

(c) Để ủ hoa quả nhanh chín và an toàn hơn, có thể thay thế C₂H₂ bằng C₂H₄.

(d) Polietilen được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng

(e) Thủy phân hoàn toàn vinyl axetat bằng NaOH thu được natri axetat và anđehit axetic

Số phát biểu sai là

A. 1

B. 2

C. 4

D. 3

Đáp án B

(b) sai vì Thành phần chính của cồn 750 mà trong y tế thường dùng để sát trùng là etanol

(d) Sai vì: Polietilen được điều chế bằng phản ứng trùng hợp

=> có 2 phát biểu sai

Câu 19. A là chất bột màu lục thẫm không tan trong dung dịch loãng của axit và kiềm. Khi nấu chảy A với NaOH trong không khí thu được chất B có màu vàng dễ tan trong nước. B tác dụng với axit chuyển thành chất C có màu da cam. Chất C bị lưu huỳnh khử thành chất A. Chất C oxi hóa HCl thành khí D. Chọn phát biểu sai:

A. A là Cr₂O₃

B. B là Na₂CrO₄

C. C là Na₂Cr₂O₇

D. D là khí H₂

Đáp án D

A là Cr₂O₃ không tan trong dung dịch loãng của axit và kiềm.

B có màu vàng => B là muối cromat Na₂CrO₄

C là muối đicromat Na₂Cr₂O₇ có màu da cam

Khí D là sản phẩm phản ứng oxi hóa khử => D là Cl₂

Phát biểu sai là D

Câu 20. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi bằng cách nhiệt phân KClO3 hat KMnO4 hoặc KNO3. Vì lí do nào sau đây?

A. Dễ kiếm, rẻ tiền

B. Giàu oxi và dễ phân hủy ra oxi

C. Phù hợp với thiết bị hiện đại

D. Không độc hại

Đáp án B

Câu 21. Trong phòng thí nghiệm cần điều chế 4,48 lít O2 (Đktc). Dùng chất nào sau đây có khối lượng nhỏ nhất.

A. KMnO4 

B. KClO3

C. KNO3

D. Không khí

Đáp án B

Câu 23. Cho 14,6 gam HCl tác dụng hết với KMnO4, thu được V lít khí Cl2 (đktc). Giá trị của V là

A. 8,96

B. 2,8

C. 5,60

D. 11,20

Đáp án B

Phương trình phản ứng hóa học

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

⇒ nHCl = 14,6/36,5 = 0,4 (mol)

⇒ nCl2 = 0,4.5/16 = 0,125 mol

V = 0,125 . 22,4 = 2,8 (l)

Câu 24. 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 F2 đẩy Cl2 ra khỏi dung dịch NaCl.

Đáp án B

Câu 25. Chất dùng để làm khô khí Cl2 ẩm là

A. dung dịch H2SO4 đậm đặc.

B. Na2SO3 khan.

C. CaO.

D. dung dịch NaOH đặc.

Đáp án A

Câu 26. Đặc điểm chung của các đơn chất halogen (F2, Cl2, Br2, I2):

A. ở điều kiện thường đều là chất khí

B. tác dụng mãnh liệt với nước.

C. vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

D. tính chất hóa học cơ bản là tính oxi hóa.

Đáp án D

Các đơn chất halogen có tính chất hóa học cơ bản là tính oxi hóa.

Câu 27.  Cho clo vào nước, thu được nước clo Nước clo là hỗn hợp gồm các chất:

A. HCl, HClO

B. HClO, Cl2, H2O

C. H2O, HCl, HClO

D. H2O, HCl, HClO, Cl2

Đáp án D

Cl2 có phản ứng thuận nghịch với nước:

H2O + Cl2 → HCl + HClO (axit clohiđric và axit hipoclorơ)

Ngoài ra clo tan trong nước theo kiểu vật lí

=> trong nước clo có chứa Cl2, HCl, HClO, H2O.

Câu 28. Dãy gồm các chất đều tác dụng được với dung dịch HCl loãng là

A. NaNO3, CaCO3, Fe(OH)3

B. KHCO3, AgNO3, CuO

C. FeS, BaSO4, NaOH

D. AgNO3, (NH4)2CO3, CuS

Đáp án B

Phương trình phản ứng

HCl + KHCO3 → H2O + CO2 + KCl

AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3 

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

Câu 29. Nhiệt phân cùng một lượng số mol mỗi chất sau: KMnO4; KClO3; KNO3; H2O2. Chất nào thu được lượng khí oxi lớn nhất?

A. KMnO4

B. KClO3

C. KNO3

D. H2O2

Đáp án B

Giả sử lấy 1 mol mỗi chất

Phương trình hóa học nhiệt phân:

2KMnO4 ⟶ K2MnO4 + MnO2 + O2

2 mol                                             1 mol

1 mol                               → 0,5 mol

2KClO3 ⟶  2KCl + 3O2

2 mol                       3 mol

1 mol                   → 1,5 mol

2KNO3 ⟶  2KNO2 + O2

2 mol                       1 mol

1 mol                    → 0,5 mol

2H2O2 ⟶  2H2O + O2

2 mol                       1 mol

1 mol                    → 0,5 mol

=> chất thu được lượng khí oxi lớn nhất là KClO3

Câu 30. Cho KMnO4 tác dụng với HCl đặc thu được khí A. Dẫn khí thu được vào dung dịch KOH ở nhiệt độ thường và đun nóng. Cho biết hiện tượng xảy ra

A. Mất màu dung dịch thuốc tím, có khí vàng lục thoát ra, sau đó dung dịch không màu

B. Mất màu dung dịch thuốc tím, sau đó dung dịch không màu

C. Mất màu dung dịch thuốc tím, có khí không màu thoát ra, sau đó dung dịch không màu

D. Mất màu dung dịch thuốc tím, có khí vàng lục thoát ra.

Đáp án A

KMnO4 tan trong HCl làm mất màu dung dịch thuốc tím đồng thời có khí màu vàng lục thoát ra, tiếp tục sục khí Clo vào KOH ta được dung dịch ko màu.

Phương trình hóa học

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

Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O

Trên đây Trangtailieu đã giới thiệu đến bạn phương trình phản ứng KMnO4 ra Cl2, đây cũng là cách điều chế khí Cl2 trong phòng thí nghiệm. Các bạn học sinh lưu ý để ứng dụng trong giải bài tập liên quan.