Chúng tôi xin giới thiệu phương trình MnO2 + 4HCl đặc → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 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 MnO2 + 4HCl đặc → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học:
MnO2 + 4HCl đặc MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
Chất rắn màu đen tan dần và có khí màu vàng thoát ra.
3. Điều kiện phản ứng
Nhiệt độ, HCl đặc.
4. Tính chất hoá học
a. Tính chất hoá học của MnO2
- Khi đun nóng MnO2 phân hủy thành các oxit thấp hơn:
MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4
- Ở điều kiện bình thường, MnO2 là oxit bền nhất trong các oxit của Mn,không tan trong nước và tương đối trơ.
- Khi đun nóng, MnO2 tan trong axit và kiềm như một oxit lưỡng tính:
+ Tác dụng với axit: Khi tan trong dung dịch axit, MnO2 không tạo muối kém bền của Mn+4 theo phản ứng trao đổi,mà tác dụng như chất oxi hóa:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
+Tác dụng với dung dịch kiềm: Khi tác dụng với dung dịch kiềm đặc MnO2 tạo nên dung dịch màu xanh lam chứa các ion Mn(III) và Mn(V), vì trong điều kiện này Mn(IV) không tồn tại được:
2MnO2 + 6KOH → K3MnO4 + K3[Mn(OH)6]
- Khi nấu chảy MnO2 với kiềm hay oxit bazo mạnh tạo nên muối Manganit (oxit hỗn hợp):
MnO2 + 2NaOH → Na2MnO3 + H2O
- Ở nhiệt độ cao MnO2 có thể bị H2, CO, C khử tạo thành kim loại Mn:
MnO2 + H2 → Mn + H2O
- Huyền phù của MnO2 trong nước ở 0oC tác dụng với khí SO2 :
MnO2 + SO2 → MnS2O6
MnO2 + SO2 → MnSO4 (khi đun nóng)
- Khi nấu chảy với chất kiềm nếu có mặt chất oxi hóa như KNO3 hay O2, mangandioxit bị oxi hóa thành manganat:
MnO2 + KNO3 + K2CO3 → K2MnO4 + KNO2 + CO2
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
Đun nóng nhẹ dung dịch axit HCl đặc với MnO2.
6. 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
7. Bài tập liên quan
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 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 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 MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
⇒ Điều chế được khí clo.
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
2KMnO4 + 3H2S → 2KOH + 2MnO2↓ + 3S↓ + 2H2O
