Phản ứng HCl + KClO3 hay HCl ra Cl2 hoặc KClO3 ra KCl thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất.
Mục lục [Ẩn]
1. Khái quát về KClO3 và HCl
KClO3:
- Muối Kali Clorat tồn tại ở thể rắn với các tính chất vật lý, hóa học điển hình mà không phải ai cũng hiểu. Hãy theo dõi cụ thể thông tin chia sẻ dưới đây để hiểu rõ hơn về loại muối cơ bản này nhé.
- Kali Clorat, nhìn bằng mắt thường sẽ thấy đây là chất rắn màu trắng hoặc không có màu. Ngoài ra nó cũng có thể tồn tại ở dạng muối bột hay tinh thể kết tinh. Loại hóa chất này có vị mặn cơ bản và độc tính, khi uống từ 2 - 3 gram sẽ dẫn tới ngộ độc.
Về khả năng hòa tan trong nước, Kali Clorat khá ít tan trong nước lạnh, tuy nhiên nó lại tan nhiều trong nước nóng. Ngoài ra chúng còn có thể tan trong các hóa chất khác như Axeton, Glixerol,... Ở điều kiện nhiệt độ là 0oC, độ tan trong nước là 3,13g/ml, còn đối với nhiệt độ thường 25oC, độ tan là 8,15g/ml.
Khối lượng mol của hóa chất KClO3 là 122,5g/mol, khối lượng riêng là 2,32g/cm3. Điểm sôi của nó là 673K và điểm nóng chảy ở 629K, nhiệt dung riêng đo được của Kali Clorat là 100.25 J.mol.K
- Kali Clorat là chất oxi hóa cực mạnh, có thể tác dụng với nhiều kim loại, phi kim loại để tạo ra muối và oxit tương ứng. Điển hình trong đó, chúng ta có thể lấy một số ví dụ về các phản ứng hóa học với Al, C, P, S, Mg,....
- Ứng dụng: Với tính oxy hóa nổi bật của mình, muối Kali Clorat thường được sử dụng rất nhiều trong sản xuất thuốc nổ hay ngòi nổ. Thậm chí ngay cả ngành công nghiệp pháo hóa cũng đang sử dụng lượng lớn Kali Clorat. Lượng nhiệt lớn mà hóa chất này nào tạo ra cũng được ứng dụng vào khá nhiều trong ngành công nghiệp tên lửa.
Với công nghiệp sản xuất diêm, ứng dụng KClO3 chiếm vị trí cực kỳ quan trọng bởi nó chiếm tới 50% trong hỗn hợp làm cháy nào ở đầu que diêm. Trong ngành công nghiệp nhuộm, KClO3 giúp khử màu khá tốt nên cũng được sử dụng nhiều.
Đối với khu vực phòng thí nghiệm, ứng dụng của KClO3 chính là dùng để điều chế ra khí oxi với số lượng lớn. Từ đó người ta mới dùng khí oxi này cho các phản ứng hóa học khác nhau diễn ra trong phòng thí nghiệm. Hơn nữa, để quá trình xảy ra nhanh chóng, dễ dàng hơn thì bạn nên sử dụng kèm chất xúc tác MnO2. Loại xúc tác này rất dễ sử dụng vì có giá thành không quá cao và còn an toàn cho sức khỏe con người.
Cuối cùng, trong nông nghiệp thì Kali Clorat có chứa nguyên tố Kali cực kỳ quan trọng cho đất. Nên việc sử dụng thêm hóa chất KClO3 trong nông nghiệp này sẽ giúp điều hòa cho cây trồng hay kích thích ra trái vào các mùa vụ.
HCl:
- Axit HCl, còn được gọi là axit muriatic hoặc rượu mạnh của muối, là dung dịch nước của hydro clorua (HCl). Đây là một dung dịch không màu có mùi hăng đặc trưng. Axit hydrochloric được phân loại là một axit vô cơ mạnh.
- Hydrochloric acid là thành phần của axit dạ dày trong hệ tiêu hóa của hầu hết các loài động vật, bao gồm cả con người. Nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa thức ăn.
Khí hidro clorua (HCl) là một hợp chất phân tử, có liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử hydro (H+) và clo (Cl-). Khi HCl được hòa tan trong nước, quá trình phân ly diễn ra hoàn toàn, tạo thành các ion clorua (Cl-) và ion hydronium (H3O+).
Khi các muối clorua như NaCl được thêm vào dung dịch HCl, chúng không ảnh hưởng đến giá trị pH của dung dịch. Điều này cho thấy ion clorua (Cl-) là một gốc bazơ liên hợp rất yếu, và HCl bị phân ly hoàn toàn trong dung dịch. Đối với các dung dịch Hydrochloric acid trung bình đến mạnh, số mol H+ gần bằng số mol HCl.
Trong số sáu acid vô cơ mạnh phổ biến, Hydrochloric acid là một acid monoprotic ít có khả năng tạo phản ứng giảm số oxi hóa. Nó là một trong những axit mạnh ít độc hại nhất khi tiếp xúc. Các dung dịch acid hydrochloric trung bình-mạnh thì khá ổn định khi lưu trữ.
Hydrochloric acid thường được dùng trong việc chuẩn bị mẫu trong hóa phân tích. Acid hydrochloric đặc có thể hòa tan một số kim loại, tạo ra các khí hidro và clo. Nó phản ứng với các hợp chất bazơ như calci carbonat hoặc đồng(II) oxit, tạo thành các dung dịch hòa tan có thể dùng để phân tích.
- Ứng dụng:
+ Tẩy rỉ thép: Một trong những ứng dụng quan trọng của Hydrochloric acid là dùng để loại bỏ rỉ trên bề mặt thép, trước khi thép được sử dụng cho các mục đích khác như cán, mạ điện, etc.
+ Sản xuất các hợp chất vô cơ: Nhiều sản phẩm vô cơ có thể được sản xuất từ Hydrochloric acid thông qua các phản ứng acid-base. Những hợp chất này bao gồm các hóa chất xử lý nước như sắt(III) clorua và polyaluminium clorua (PAC)...
2. Cân bằng phương trình hoá học KClO3 + HCl → Cl2 + KCl + H2O (HCl ra Cl2)
6HCl + KClO3 → 3Cl2↑ + KCl + 3H2O
Điều kiện phản ứng
Nhiệt độ thường, dung dịch HCl đặc.
Cách thực hiện phản ứng
Nhỏ từ từ dung dịch HCl đặc vào ống nghiệm chứa KClO3.
Hiện tượng nhận biết phản ứng
Có khí màu vàng lục thoát ra
3. Một số bài tập áp dụng phương trình 6HCl + KClO3 → 3Cl2↑ + KCl + 3H2O
Câu 1: Nhỏ từ từ dung dịch HCl đặc vào ống nghiệm chứa KClO3 hiện tượng xảy ra là
A. Không có hiện tượng gì
B. Xuất hiện kết tủa trắng
C. Có khí màu vàng lục thoát ra
D. Có khi màu nâu đỏ thoát ra
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Câu 2: Ứng dụng nào sau đây không phải của KClO3?
A. Sản xuất diêm
B. Điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm
C. Sản xuất pháo hoa
D. Chế tạo thuốc nổ đen
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
- KClO3 được dùng để chế tạo thuốc nổ, diêm, sản xuất pháo hoa, ngòi nổ và những hỗn hợp dễ cháy và dùng để điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm.
- Thành phần thuốc nổ đen là KNO3, C, S
Câu 3: Tính oxi hóa của các halogen giảm dần theo thứ tự:
A.Cl2>Br2>I2>F2.
B.F2>Cl2>Br2>I2.
C.I2>Br2>Cl2>F2.
D.Br2>F2>Cl2>I2.
Đáp án đúng là: B
Tính oxi hóa của các halogen giảm dần theo thứ tự: F2>Cl2>Br2>I2.
Câu 4: Số oxi hóa của Clo trong các chất KClO4, HCl, NaClO lần lượt là
A.+5; +1; -1.
B.+5; -1; +1.
C.+7; -1; +1.
D.+7; +1; -1.
Đáp án đúng là: C
Số oxi hóa của Clo trong các chất KClO4, HCl, NaClO lần lượt là: +7; -1; +1.
Câu 5: Cho phản ứng KClO3+ HCl → KCl + Cl2 + H2O. Tổng hệ số các chất trong phản ứng sau khi cân bằng (hệ số tối giản) là?
A.12.
B.16.
C. 14
D.18.
Đáp án đúng là: C
KClO3+ 6HCl → 3Cl2+ KCl + 3H2O
Tổng hệ số các chất trong phản ứng sau khi cân bằng là:
1 + 6 + 3 + 1 + 3 = 14
Câu 16: Trong phòng thí nghiệm không dùng lọ thủy tinh để đựng hóa chất?
A.NaOH đặc.
B.Brom đậm đặc.
C.Axit H2SO4đặc.
D.Axit HF.
Đáp án đúng là: D
Trong phòng thí nghiệm không dùng lọ thủy tinh để đựng axit HF.
Vì HF là axit yếu nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn các đồ vật bằng thủy tinh.
SiO2+ 4HF → SiF4+ 2H2O
Câu 17: Dãy chất nào sau đây đều phản ứng với dung dịch axit H2SO4 loãng?
A.NaOH, CuO, Mg.
B.Fe(OH)2, Na2O, Cu.
C.Fe, KOH, KCl.
D.BaO, Ag, Fe2O3.
Đáp án đúng là: A
Dãy chất đều phản ứng với dung dịch axit H2SO4 loãng: NaOH, CuO, Mg.
2NaOH + H2SO4→ Na2SO4+ 2H2O
CuO + H2SO4→ CuSO4+ H2O
Mg + H2SO4→ MgSO4+ H2
Câu 18: Chất nào sau đây có tên gọi là hiđroclorua?
A. dd HCl. B. khí Cl2.
C. khí HCl. D. dd HClO.
Lời giải:
Đáp án C
Hiđroclorua là HCl ở trạng thái khí.
Câu 19: Kim loại tác dụng được với axit HCl loãng và khí clo cho cùng một loại muối clorua kim loại là:
A. Fe. B. Zn.
C. Cu. D. Ag.
Lời giải:
Đáp án B.
Cu, Ag không phản ứng với HCl.
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3; Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Zn + Cl2 → ZnCl2; Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2.
Câu 20: Trong muối NaCl có lẫn NaBr và NaI. Để loại hai muối này ra khỏi NaCl người ta có thể:
A. nung nóng hỗn hợp.
B. cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl đặc.
C. cho hỗn hợp tác dụng với Cl2 sau đó đun nóng.
D. cả A, B và C.
Lời giải:
Đáp án C
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
