MnO2 + HCl đặc → MnCl2 + Cl2 + H2O | MnO2 ra MnCl2 | HCl ra Cl2 | MnO2 ra Cl2

Phản ứng: MnO₂ + 4HCl đặc MnCl2 + Cl₂ + 2H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học giữa MnO₂ và HCl đặc

MnO₂ + 4HCl đặc $\stackrel{{\mathrm{t}}^{\mathrm{o}}}{\to }$ MnCl2 + Cl₂ + 2H₂O

2. Điều kiện phản ứng

Nhiệt độ, HCl đặc.

3. Cách thực hiện phản ứng

Đun nóng nhẹ dung dịch axit HCl đặc với MnO₂.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Chất rắn màu đen tan dần và có khí màu vàng thoát ra.

5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

5.1 Bản chất của MnO₂

Trong phản ứng trên, MnO₂ là một chất oxi hóa mạnh

5.2 Bản chất của HCl

Trong phản ứng trên, HCl là chất khử.

6. Tính chất hóa học của MnO₂

Ở điều kiện thường, MnO₂ là oxit bền nhất trong những oxit của mangan và tương đối trơ. Khi đun nóng, MnO₂ tan được trong axit và kiềm như những oxit lưỡng tính. Chúng tác dụng với dung dịch axit đặc không tạo muối kém bền mà có vai trò như là chất oxi hóa.

MnO2 tan trong dung dịch kiềm đặc tạo ra dung dịch màu xanh làm chứa những ion Mn +5 và Mn +3. Còn ion Mn +4 không sống sót được.

• 2MnO₂ + 6KOH → K₃MnO₄ + K₃[Mn(OH)₆].

Khi nấu chảy với kiềm hay oxit bazơ mạnh tạo ra muối manganit.

• MnO₂ + 2NaOH → Na₂MnO₃ + H₂OMnO₂ + CaO → CaMnO₃.

Ở nhiệt độ cao, MnO₂ hoàn toàn có thể bị khử bởi H₂, CO và C thành sắt kẽm kim loại.

Huyền phù của MnO₂ trong nước ở 0°C tác dụng với khí SO₂ tạo ra Mangan (II) đithionat (MnS₂O₆).

Đun nóng huyền phù này với khí SO₂ thì tạo muối mangan (II) sunfat:

• MnO₂ + SO₂ → MnSO4.

Khi nấu chảy với kiềm và có mặt của xúc tác KNO₃, KClO₃ hay O₂ tạo ra Mangan Đioxit bị oxi hóa thành Manganate.

7. Tính chất hóa học của HCl

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

7.1 Tác dụng chất chỉ thị:

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

HCl → H⁺ + Cl^-

7.2 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

7.3 Tác dụng với oxit bazo và bazo:

Sản phẩm tạo muối và nước

NaOH + HCl → NaCl + H2 O

CuO + 2HCl CuCl₂ + H₂O

Fe₂O₃ + 6HCl 2FeCl₃ + 3H₂O

7.4 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 + 2H₂O

K₂Cr₂O₇ + 14HCl → 3Cl₂ + 2KCl + 2CrCl₃ + 7H₂O

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

8. Ứng dụng của HCl

- HCL làm sạch muối ăn. Nó cũng hữu ích trong việc điều chỉnh độ axit của dung dịch, kiểm soát độ pH của các sản phẩm dược phẩm, nước và thực phẩm.

- Do tính chất ăn mòn cao của axit ưa nước, HCl rất hữu ích như một chất hóa học giúp loại bỏ vết bẩn hoặc rỉ sét từ kim loại như đồng và sắt.

Axit Hydrochloric được sử dụng để làm sạch gạch trong phòng tắm và nhà bếp, hoặc làm một chất khử trùng.

- Trong công nghiệp dệt, HCl rất hữu ích để tẩy trắng quần áo và chế biến trong công nghiệp thuộc da.

- HCl hữu ích trong sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl clorua và diclometan hữu ích để sản xuất PVC. Nó cũng tạo ra nhiều loại hợp chất hữu cơ như axit ascorbic và các sản phẩm dược phẩm.

9. Bạn có biết

Nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm là cho các chất oxi hóa mạnh như KMnO₄, KClO₃, MnO₂, …

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

10. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Để điều chế clo trong phòng thí nghiệm cần dùng các hóa chất nào?

A. KMnO4 và NaCl.

B. MnO₂ và dung dịch HCl đặc.

C. Điện phân nóng chảy NaCl.

D. Cho H₂ tác dụng với Cl₂ có ánh sáng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm là cho các chất oxi hóa mạnh như KMnO₄, KClO₃, MnO₂, …

MnO₂ + 4HCl đặc $\stackrel{t^o}{\to }$ MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

Ví dụ 2: Đun nóng MnO₂ với dung dịch HCl đặc, hiện tượng xảy ra là

A. Chất rắn màu đen tan dần, có khí màu vàng lục thoát ra.

B. Không có hiện tượng gì.

C. Có khí màu vàng thoát ra.

D. Có sủi bọt khí.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

MnO2 + 4HCl đặc $\stackrel{t^o}{\to }$ MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

Chất rắn màu đen MnO2 tan dần, có khí màu vàng lục Cl2 thoát ra.

Ví dụ 3: Từ dung dịch HCl đặc và MnO2 có thể điều chế trực tiếp được khí nào sau đây?

A. Clo

B. Oxy

C. Hiđro

D. Hiđro và Clo

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

MnO2 + 4HCl đặc $\stackrel{t^o}{\to }$ MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

⇒ Điều chế được khí clo.