Phản ứng KClO3 + HCl → Cl2 + KCl + H2O là phản ứng oxy hóa - khử. Trong phản ứng này, kali clorat (KClO3) và axit clohidric (HCl) phản ứng với nhau để tạo thành clor (Cl2), kali clorua (KCl) và nước (H2O). Trong quá trình này, kali clorat bị oxy hóa thành clo và axit clohidric bị khử thành H2O.
Mục lục bài viết
- 1 1. Phương trình phản ứng KClO3 ra Cl2:
- 2 2. Điều kiện phản ứng KClO3 tác dụng HCl:
- 3 3. Phương pháp điều chế Clo trong phòng thí nghiệm:
- 4 4. Tính chất hóa học của HCl:
- 4.1 4.1. Đặc điểm của axit HCl:
- 4.2 4.2. Tác dụng của axit HCl với chất chỉ thị:
- 4.3 4.3. Tác dụng với kim loại:
- 4.4 4.4. Tác dụng với oxit bazo và bazo:
- 4.5 4.5. Tác dụng với muối (theo điều kiện phản ứng trao đổi):
- 4.6 4.6. Tác dụng của axit HCl với chất oxi hoá mạnh:
- 4.7 4.7. Ứng dụng của axit HCl:
- 4.8 4.8. Những lưu ý khi sử dụng axit HCl:
- 5 5. Bài tập vận dụng:
1. Phương trình phản ứng KClO3 ra Cl2:
Trong phương trình phản ứng giữa KClO3 và HCl, sẽ tạo ra 3 phân tử khí Clo (Cl2), 1 phân tử muối KCl (KCl) và 3 phân tử nước (H2O). Phản ứng này có thể được biểu diễn như sau:
KClO3 + 6HCl → 3Cl2 + KCl + 3H2O
2. Điều kiện phản ứng KClO3 tác dụng HCl:
Để xảy ra phản ứng giữa KClO3 và HCl, điều kiện cần thiết là nhiệt độ phải ở mức thường, tức là khoảng 25 độ C. Ngoài ra, cần phải đảm bảo đầy đủ các chất tham gia và đúng tỷ lệ phản ứng.
3. Phương pháp điều chế Clo trong phòng thí nghiệm:
Trong phòng thí nghiệm, có nhiều phương pháp để điều chế khí Clo. Một trong số đó là sử dụng axit HCl đặc kết hợp với chất có khả năng oxy hóa mạnh như mangan dioxit (MnO2). Phương trình phản ứng khi sử dụng MnO2 để điều chế Clo là:
MnO2+ 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Sau khi phản ứng xảy ra, ta thu được khí Clo kết hợp với nước trong hỗn hợp khí và hơi. Để thu được Clo tinh khiết, ta có thể sử dụng phương pháp đẩy không khí, trong đó Clo sẽ được đẩy ra khỏi hỗn hợp khí và hơi bằng cách sử dụng một bình chứa axit sulfuric đặc. Do Clo nặng hơn không khí, nó sẽ được đẩy lên bề mặt bình và sẽ được lấy ra bằng phương pháp đẩy không khí.
Ngoài ra, khi điều chế Clo trong phòng thí nghiệm, ta cần lưu ý về tính độc hại của Clo. Do đó, cần sử dụng bông tẩm xút để tiêu diệt Clo dư và tránh Clo bay ra bên ngoài.
Ngoài phương pháp sử dụng MnO2, còn có thể sử dụng một số chất oxy hóa khác để điều chế Clo. Ví dụ, khi sử dụng kali pemanganat (KMnO4) để điều chế Clo, phản ứng sẽ cho ra sản phẩm là 5 phân tử khí Clo, 2 phân tử muối KCl và 2 phân tử muối MnCl2 cùng với 8 phân tử nước. Phương trình phản ứng được biểu diễn như sau:
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
Khi sử dụng KClO3 để điều chế Clo, phản ứng sẽ cho ra 3 phân tử khí Clo, 1 phân tử muối KCl và 3 phân tử nước. Phương trình phản ứng được biểu diễn như sau:
KClO3 + 6HCl → KCl + 3H2O + 3Cl2
Còn đối với Clorua vôi, phương trình phản ứng để điều chế Clo sẽ là:
CaOCl2 + 2HCl → Cl2 + CaCl2 + H2O
Tuy nhiên, khi sử dụng các chất oxy hóa khác, ta phải lưu ý đến tính ổn định của chất và các điều kiện phản ứng để đảm bảo hiệu quả của phương pháp điều chế Clo.
4. Tính chất hóa học của HCl:
Dung dịch axit HCl không chỉ có tính chất đặc trưng của một axit mạnh, mà còn có nhiều tính chất hóa học khác, khiến nó trở thành một chất quan trọng trong nhiều lĩnh vực.
4.1. Đặc điểm của axit HCl:
Axit HCl có công thức hóa học là HCl, là axit mạnh nhất trong các loại axit mà chúng ta thường biết. Nó có độ tan trong nước cao, tạo thành dung dịch axit HCl. Dung dịch này có màu trắng trong suốt, có mùi hắc, cay nồng và có tính ăn mòn mạnh.
4.2. Tác dụng của axit HCl với chất chỉ thị:
Khi được sử dụng để nhận biết axit, dung dịch HCl sẽ làm quì tím hoá đỏ. Đây là một trong những tính chất đặc trưng của axit HCl.
4.3. Tác dụng với kim loại:
Axit HCl còn có khả năng tác dụng với một số kim loại, đặc biệt là những kim loại có hóa trị thấp hơn trong dãy Bêkêtôp. Khi tác dụng với KL, axit HCl sẽ tạo ra muối và giải phóng khí hidrô, thể hiện tính oxi hóa của nó.
Tuy nhiên, không phải tất cả các kim loại đều phản ứng với axit HCl. Ví dụ, không có phản ứng xảy ra khi Cu pha trộn với HCl.
4.4. Tác dụng với oxit bazo và bazo:
Khi tác dụng với một số oxit bazo và bazo, axit HCl sẽ tạo ra sản phẩm là muối và nước. Đây là một trong những tính chất quan trọng của axit HCl.
4.5. Tác dụng với muối (theo điều kiện phản ứng trao đổi):
Axit HCl còn có khả năng tác dụng với một số muối, tạo ra các sản phẩm khác nhau. Điều này thể hiện tính tương tác đặc biệt của axit HCl với các chất khác.
4.6. Tác dụng của axit HCl với chất oxi hoá mạnh:
Ngoài những tính chất đặc trưng của một axit mạnh, dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện vai trò chất khử khi tác dụng chất oxi hoá mạnh như KMnO4, MnO2, K2Cr2O7, MnO2, KClO3, v.v. Tác dụng này cho thấy tính khử của axit HCl.
4.7. Ứng dụng của axit HCl:
Axit HCl được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, nó được sử dụng trong sản xuất muối, các hợp chất vô cơ, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, v.v. Nó cũng được sử dụng làm chất khử trùng trong sản xuất thực phẩm và trong các quá trình sản xuất dược phẩm.
Ngoài ra, axit HCl còn được sử dụng trong các quá trình sản xuất năng lượng, ví dụ như trong quá trình sản xuất hydro, và trong sản xuất các sản phẩm như nhựa PVC.
4.8. Những lưu ý khi sử dụng axit HCl:
Mặc dù có nhiều tính chất hóa học quan trọng, axit HCl cũng có tính chất ăn mòn mạnh và gây hại cho sức khỏe con người. Do đó, khi sử dụng axit HCl, cần tuân thủ các quy định an toàn và đeo đủ trang bị bảo vệ cá nhân để đảm bảo an toàn cho sức khỏe của mình.
5. Bài tập vận dụng:
Câu 1. Clo có những tính chất hóa học khác so với tính chất hóa học của phi kim là:
A. Tác dụng với kim loại và hiđro
B. Tác dụng với kim loại và nước
C. Tác dụng với hiđro và dung dịch Natri hiđroxit
D. Tác dụng với nước và dung dịch Natri hiđroxit
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Clo có những tính chất hóa học khác so với tính chất hóa học của phi kim là: Tác dụng với nước và dung dịch Natri hiđroxit
Câu 2. Tính chất hóa học nào sau đây không phải của clo?
A. Tác dụng với kim loại
B. Tác dụng với dung dịch axit
C. Tác dụng với nước
D. Tác dụng với dung dịch NaOH
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Tính chất hóa học nào sau đây không phải của clo:
D. Tác dụng với dung dịch NaOH
Câu 3. Cho hỗn hợp FeS và FeCO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 đậm đặc và đun nóng, người ta thu được một hỗn hợp khí A. Hỗn hợp khí A gồm
A. H2S và CO2.
B. H2S và SO2.
C. SO2 và CO2.
D. CO và CO2.
Lời giải:
Đáp án: C
Giải thích:
2FeS + 10H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O
2FeCO3 + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O
=> hỗn hợp A gồm SO2và CO2
Câu 4. Ứng dụng nào sau đây không phải của KClO3?
A. Sản xuất diêm.
B. Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.
C. Sản xuất pháo hoa.
D. Chế tạo thuốc nổ đen.
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
KClO3 được ứng dụng để chế tạo thuốc nổ, diêm, sản xuất pháo hoa, ngòi nổ và những hỗn hợp dễ cháy.
KClO3 còn được dùng để điều chế oxi trong PTN.
Chọn D do thành phần của thuốc nổ đen là KNO3, C và S.
Câu 5. Ứng dụng nào sau đây không phải của nước Javen:
A.Tiệt trùng nước
B.Tẩy trắng vải sợi.
C.Tiêu diệt vi khuẩn cúm gà H5N1
D.Tẩy uế nhà vệ sinh.
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 6. Trong phòng thí nghiệm điều chế Cl2 bằng cách nào sau đây:
A. Điện phân nóng chảy NaCl
B. Cho dung dịch HCl đặc tác dụng với MnO2
C. Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn
D. Điện phân KCl
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Trong phòng thí nghiệm điều chế Cl2bằng cách nào sau đây:
B. Cho dung dịch HCl đặc tác dụng với MnO2
Câu 7. Dùng chất nào sau đây để làm khô khí Cl2 ẩm là
A. dung dịch H2SO4đậm đặc.
B. Na2SO3 khan.
C. CaO.
D. dung dịch NaOH đặc.
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Chất được dùng để làm khô khí clo ẩm là dung dịch H2SO4đặc. Vì Cl2 và H2SO4 đặc đều là những chất oxi hóa mạnh nên không phản ứng với nhau.
Câu 8. Hoà tan khí Cl2 vào dung dịch NaOH đặc, nóng, dư. Dung dịch thu được có các chất thuộc dãy nào dưới đây ?
A. NaCl, NaClO3, Cl2.
B. NaCl, NaClO3, NaOH, H2O.
C. NaCl, NaClO, NaOH, H2O.
D. NaCl, NaClO3.
Lời giải:
Đáp án: B
Giải thích:
Cl2 tác dụng với dung dịch dung dịch KOH đặc, nóng, dư :
3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O
Câu 9. Clo có những tính chất hóa học khác so với tính chất hóa học của phi kim là:
A. Tác dụng với kim loại và hiđro
B. Tác dụng với kim loại và nước
C. Tác dụng với hiđro và dung dịch Natri hiđroxit
D. Tác dụng với nước và dung dịch Natri hiđroxit
Lời giải:
Đáp án: D
Giải thích:
Clo có những tính chất hóa học khác so với tính chất hóa học của phi kim là:
Tác dụng với nước và dung dịch Natri hiđroxit
Câu 10. Trong phòng thí nghiệm người ta thường điều chế clo bằng cách
A. cho HCl đặc tác dụng với MnO2; KMnO4…
B. phân huỷ khí HCl.
C. điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn.
D. điện phân nóng chảy NaCl.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 11. Tính chất hóa học nào sau đây không phải của clo?
A. Tác dụng với kim loại
B. Tác dụng với dung dịch axit
C. Tác dụng với nước
D. Tác dụng với dung dịch NaOH
Lời giải:
Đáp án: D
