Взаимодействие оксида кальция с хлором

Оксид кальция, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Оксид кальция – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CaO.

Краткая характеристика оксида кальция:

Оксид кальция – неорганическое вещество белого или бесцветного цвета.

Так как валентность кальция равна двум, то оксид кальция содержит один атом кислорода и один атом кальция.

Химическая формула оксида кальция CaO.

В воде не растворяется, а вступает в реакцию с ней.

Оксид кальция относится к высокотоксическим веществам. Класс опасности 2. Это едкое вещество, особенно опасен при смешивании с водой .

Физические свойства оксида кальция:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	CaO
Синонимы и названия иностранном языке	calcium oxide (англ.) известь негашеная (рус.) кальция окись (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	Бесцветные, белые кубические кристаллы
Цвет	бесцветный, белый
Вкус	—*
Запах	—
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3	3370
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3	3,37
Температура кипения, °C	2850
Температура плавления, °C	2570
Молярная масса, г/моль	56,077

Получение оксида кальция:

Оксид кальция получается в результате следующих химических реакций:

1. путем термического разложения известняка:

Это промышленный способ получения оксида кальция. Технологически данный процесс в промышленности реализуют в специальных шахтных печах .

2. путем сжигания кальция на воздухе:

2Сa + О₂ → 2CaО (t = 300 o C).

3. путем термического разложения гидроксида кальция:

Сa(OH)₂ → СaO + H₂О (t = 520-580 o C).

4. путем термического разложения нитрата кальция:

Химические свойства оксида кальция. Химические реакции оксида кальция:

Оксид кальция относится к основным оксидам.

Химические свойства оксида кальция аналогичны свойствам основных оксидов других металлов . Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция оксида кальция с хлором:

В результате реакции образуется хлорид кальция и кислород.

2. реакция оксида кальция с кремнием:

2CaO + 5Si → 2CaSi₂ + SiO₂ (t = 1300 o C).

В результате реакции образуется силицид кальция и оксид кремния .

3. реакция оксида кальция с углеродом:

CaО + 3С → CaС₂ + СО (t = 1900-1950 o C);

2CaO + 5C → 2CaC₂ + CO₂ (t = 700 o C).

В результате реакции образуется карбид кальция и оксид углерода .

4. реакция оксида кальция с алюминием :

4CaО + 2Al → 2Ca + Ca(AlO₂)₂ (t = 1200 o C);

В результате реакции образуется кальций и соответственно алюминат кальция, оксид алюминия-кальция и алюмината трикальция.

5. реакция оксида кальция с водой:

6. реакция оксида кальция с оксидом углерода (углекислым газом):

Оксид кальция реагирует с углекислым газом (являющийся кислотным оксидом), образуя соль – карбонат кальция.

7. реакция оксида кальция с оксидом серы :

Оксид серы также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соответственно соль – в первом случае – сульфит кальция, во втором случае – сульфат кальция.

8. реакция оксида кальция с оксидом кремния:

CaО + SiО₂ → CaSiО₃ (t = 1100-1200 o C).

Оксид кремния также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – силикат кальция.

9. реакция оксида кальция с оксидом фосфора :

Оксид фосфора также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль соответственно: метафосфат кальция, фосфат кальция и дифосфата кальция.

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими кислотными оксидами.

10. реакция оксида кальция с оксидом алюминия :

Оксид алюминия является амфотерным оксидом. Это значит, что как амфотерный оксид оксид алюминия проявляет свойства как кислотных, так и основных соединений. В результате реакции образуется соль – алюминат кальция.

11. реакция оксида кальция с оксидом марганца :

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими амфотерными оксидами.

12. реакция оксида кальция с оксидом свинца :

В результате реакции образуется соль – плюмбит кальция. Реакция протекает при сплавлении реакционной смеси.

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими оксидами.

13. реакция оксида кальция с тетраоксидом диазота:

Реакция идет в жидком тетраоксиде диазота. В результате реакции образуются оксид азота (III) и соль – нитрат кальция.

14. реакция оксида кальция с плавиковой кислотой:

В результате химической реакции получается соль – фторид кальция и вода.

15. реакция оксида кальция с азотной кислотой:

В результате химической реакции получается соль – нитрат кальция и вода .

Аналогично проходят реакции оксида кальция и с другими кислотами.

16. реакция оксида кальция с бромистым водородом (бромоводородом):

В результате химической реакции получается соль – бромид кальция и вода .

17. реакция оксида кальция с йодоводородом:

В результате химической реакции получается соль – йодид кальция и вода .

Применение и использование оксида кальция:

Оксид кальция используется в производстве строительных материалов, в качестве пищевой добавки E-529.

оксид кальция реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида кальция
реакции с оксидом кальция

Определения и формулы основных, амфотерных и кислотных оксидов были приведены ранее в уроке 6.

Характерные химические свойства основных оксидов: реакции с кислотными оксидами с образованием солей и с кислотами с образованием солей и воды, например:

Некоторые основные оксиды реагируют с водой с образованием оснований. Эта реакция проходит в том случае, если продукт реакции растворим в воде:

В аналогичных условиях, например, оксид железа (II) с водой реагировать не будет, так как гидроксид железа (II) в воде нерастворим.

Амфотерные оксиды взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями с образованием солей и воды или комплексных соединений:

Кроме того, амфотерные оксиды могут взаимодействовать как с кислотными, так и с основными оксидами, например:

С водой амфотерные оксиды не взаимодействуют.

Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием солей; с основаниями, с образованием солей и воды или кислых солей, а также с водой, в том случае если образующаяся в ходе такой реакции кислота растворима в воде:

Кроме того, кислотные оксиды вступают в окислительно-восстановительные и обменные реакции:

Тренировочные задания

1. Оксид натрия взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) серная кислота и вода
2) уксусная кислота и азот
3) оксид лития и фосфор
4) оксид бария и серная кислота

2. Оксид калия взаимодействует с

1) азотом и фосфором
2) водой и сульфатом натрия
3) серной кислотой и оксидом фосфора (V)
4) литием и хлоридом натрия

3. Оксид кальция взаимодействует с

1) оксидом кремния
2) оксидом углерода (II)
3) оксидом азота (II)
4) оксидом азота (I)

4. Оксид бария взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) азотной кислотой и водой
2) уксусной кислотой и хлором
3) оксидом натрия и азотом
4) оксидом серы (IV) и кремнием

5. Оксид магния не взаимодействует с

1) соляной кислотой
2) серной кислотой
3) оксидом лития
4) оксидом кремния

6. Оксид кальция взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) оксидом фосфора (V), водой
2) оксидом углерода (IV) и сульфидом натрия
3) оксидом магния и азот
4) кислородом и сульфатом натрия

7. Оксид кальция реагирует с

1) медью
2) фосфором
3) оксидом углерода (IV)
4) оксидом магния

8. Оксид натрия реагирует с

1) водой
2) сульфатом калия
3) нитратом железа (II)
4) оксидом азота (II)

9. Оксид бария реагирует с каждым из двух веществ:

1) оксидом азота (II) и хлором
2) азотной кислотой и водой
3) оксидом углерода (II) и железом
4) серой и хлоридом кальция

10. Оксид магния реагирует с каждым из двух веществ:

1) оксидом кальция и оксидом железа (II)
2) оксидом алюминия и оксидом хрома (II)
3) соляной кислотой и оксидом кремния (VI)
4) оксидом фосфора (V) и цинком

11. Оксид цинка

1) растворяется в кислотах, но не реагирует с основаниями
2) растворяется в щелочах, но не реагирует с кислотами
3) реагирует с оксидом натрия, но не реагирует с водой
4) реагирует с оксидом калия и водой

12. Оксид хрома (III) реагирует с

1) оксидом калия
2) водой
3) оксидом серы (VI)
4) оксидом азота (I)

13. Оксид алюминия амфотерен, поскольку он способен взаимодействовать

1) как с азотной, так и серной кислотой
2) с водой и кислотами
3) с водой и щелочами
4) как с кислотами, так и со щелочами

14. Оксид алюминия реагирует с

1) сульфатом калия
2) оксидом калия
3) оксидом азота (II)
4) оксидом углерода (IV)

15. Оксид серы (VI) взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) оксидом лития и углекислым газом
2) водой и углекислым газом
3) водой и гидроксидом калия
4) кислородом и натрием

16. Оксид фосфора (V) взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) кислородом и водородом
2) водой и углекислым газом
3) водой и гидроксидом натрия
4) водой и оксидом углерода (II)

17. Оксид серы (VI) не взаимодействует с

1) водой
2) хлоридом калия
3) гидроксидом натрия
4) оксидом бария

18. Оксид серы (IV) взаимодействует с

1) оксидом углерода (IV) и водой
2) оксидом фосфора (V) и водой
3) сульфатом калия и водой
4) оксидом кальция и гидроксидом натрия

19. Оксид серы (IV) не взаимодействует с

1) водой
2) фосфатом кальция
3) раствором гидроксида натрия
4) гидроксидом кальция

20. Оксид хлора (VII) взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) кальцием и углекислым газом
2) водой и углеродом
3) водой и оксидом калия
4) кислородом и азотом

21. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

22. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

23. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

24. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
А) CaO + SiO₂ →
Б) CaO + H₃PO₄ (разб.) →
В) CaO + HCl →

25. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
А) ZnO + HCl →
Б) ZnO + NaOH ⎯⎯ H₂O →
В) ZnO + Na₂O ⎯⎯ сплавление →

26. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
А) ZnO + H₃PO₄ →
Б) ZnO + NaOH + H₂O →
В) ZnO + C →

27. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

28. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

29. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

30. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакций.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
А) SO₂ + H₂S →
Б) SO₂ (изб.) + NaOH →
В) SO₂ + NaOH (изб.) →

31. Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для третьего превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

32. Дана схема превращений:

33. Дана схема превращений:

34. Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для первого превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

35. Дана схема превращений:

36. Дана схема превращений:

37. Дана схема превращений:

38. Дана схема превращений:

39. Дана схема превращений:

Напишите молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить указанные превращения. Для второго превращения составьте сокращённое ионное уравнение реакции.

40. Дана схема превращений:

41. Дана схема превращений:

42. Дана схема превращений:

43. Дана схема превращений:

44. Дана схема превращений:

45. Дана схема превращений:

46. Дана схема превращений:

47. Дана схема превращений:

48. Дана схема превращений:

49. Дана схема превращений:

50. Дана схема превращений:

Задача 827.
Рассчитать, какое количество бертолетовой соли можно получить из 168 г гидроксида калия.
Решение:
М(КОН) = 56 г/моль, m(KOH) = 6 . 56 = 336 г;
М(KClO ₃ ) = 122,45 г/моль, m(KClO ₃ ) = 122,45 г.
Уравнение реакции имеет вид:

Находим массу бертолетовой соли из пропорции:

168 : 336 = х : 122,45; х = (168 . 122,45)/336 = 61,225 г.

Количество бертолетовой соли рассчитаем из уравнения:

где
(B) - количество вещества, моль;
m(B) - масса вещества, г;
M(B) - молярная масса вещества (В), г/моль.

Ответ: m(KClO₃) = 61,225 г; М(KClO₃) = 0,5 моль.

Задача 828.
Как получить хлорную известь, исходя из карбоната кальция, хлорида натрия и воды? Написать уравнения процессов, которые необходимо для этого осуществить. Какие при этом получаются побочные продукты?
Решение:
Получение хлорной извести, исходя из карбоната кальция, хлорида натрия и воды.
а) При нагревании в 1000 0 С карбонат кальция разлагается на оксид кальция и углекислый газ:

б) Оксид кальция, растворяясь в воде, образует гидроксид кальция:

в) Электролизом водного раствора хлорида натрия можно получить хлор, который выделяется у анода:

г) При действии хлора на гашеную известь получается так называемая белильная (или хлорная) известь и вода:

CaOCl₂ соответствует структурная формула:

Хлорная известь применяется для отбелки растительных волокон (тканей, бумаги) и для дезинфекции.

Задача 829.
Обосновать невозможность получения оксидов хлора непосредственным взаимодействием хлора с кислородом.
Решение:
Хлор непосредственно не взаимодействует с кислородом. Это обусловлено небольшой энергией связи Cl—O и невозможностью использования высоких температур для осуществления реакций:

Задача 830.
Указать лабораторный и промышленный способы получения хлората калия.
Решение:
а) В лаборатории хлорат калия получают электролизом горячего раствора КCl:

При охлаждении раствора хлорат калия выпадает в осадок, так как мало растворим в холодной воде.
б) В промышленности хлорат калия получают пропусканием хлора в горячий раствор гидроксида калия:

3Cl₂ + 6KOH
5KCl + KClO₃ + 3H₂O.

Поскольку хлорат калия (или бертолетовая соль) мало растворим в холодной воде, то при охлаждении раствора он выпадает в осадок.

В промышленности оксид кальция получают

термическим разложением известняка (карбоната

CaCO3 = CaO + CO2

Также оксид кальция можно получить при взаимодействии простых веществ:

или при термическом разложении гидроксида кальция и кальциевых солей некоторых кислородсодержащих кислот:

2Ca(NO3)2 = 2CaO + 4NO2 + O2

Получают взаимодействием хлора с гашеной известью (гидроксидом кальция):

Реально продукт, получаемый хлорированием гидроксида кальция, является смесью соединений, образованных молекулами Ca(OCl)2, CaCl2, Ca(OH)2 и кристаллизационной воды. Формально его состав выражают формулой Ca(Cl)OCl.

Общая характеристика бора,хим.св-ва,его получение. элемент главной подгруппы третьей группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 5. Обозначается символом B (лат. Borum). В свободном состоянии бор — бесцветное, серое или красное кристаллическое либо тёмное аморфное вещество. Известно более 10 аллотропных модификаций бора, образование и взаимные переходы которых определяютсятемпературой, при которой бор был получен.Впервые был получен в 1808г:B2O3+6K=2B+3K2O

Из природного сырья:2Ca2B6O11+4Na2CO3+H2O=3Na2B4O7+4CaCO3+2NaOH;Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4;2H3BO3=B2O3+3H2O(обезвоживание)

Технический амфотерный B2O3+3Mg=2B+3MgO

Но можно Na2B4O7+3Mg=2B+3MgO+2NaBO2

Особо чистый: B2H6=2B+3H2;

В химическом отношении бор довольно энертен,при обычных условиях взаимодействует только со фтором:

2B+3F=2BF3;С повышение t активность бора возрастает.t= 400 реагирует с Cl2,при 600 с Br2,при 700 с I2

t>600 с халькогенами B2Г3,выше 900 с фосфором ВР,при 1200 с азотом BN и около 2000 с углеродом-карбиды B12C3,B13C2.С водородом непосредственно не реагирует,кислоты не явл.окислителями не с бором не реагируют,концентрированная азотная,серная и царская водка окисляют до борной кислоты:

При сплавлении на воздухе(либо в присутствии другого окислителя) со щелочами образ.бораты:

Получение Al,его оксида и гироксида в промышленности.

А)Он заключается в растворении оксида алюминия Al₂O₃ в расплаве криолита Na₃AlF₆ с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых электродов.

1)диссоциация Al2O3 в расплаве Al2O3↔Al(+3)+AlO3(3-)

Общая характеристика и хим.св-ва Al,In,Ga,Tl

р-элемены.Основной степенью окисления остальных хим.эл-тов (+3).Исключение составляет таллий(+1).Соединения Tl(+1) могут быть переведены в состояние Tl(+3) только сильными окислителями.Таким образом в группе по вертекали от бора к таллию увелич.стабильность низших степеней окисления.Соединения элементов это подгруппы имею структуру:1)треугольная плоская,за счет sp2-гибритизации(ЭГ3)

2)тетраэдрическая структура sp3-гибритизации

3)октаэдрическая за счет sp3d2-гибридных АО.В ряду напряжений эти металлы стоят левее водорода и вытесняют его из кислоты.

На воздухе In,Ga покрыты оксидной пленкой,Tl на воздухе быстро окисляется.

Оксид,гироксид,соли Al: их получение с св-ва

Al2O3-существует в основном в виде трех кристаллических модификаций.Аморфный Al2O3,алюмогель,образуетя при дегидратации(иногда частичной) гелеобразного гидроксида Al(OH)3 или при термич.разложении ацетата алюминия:

Прокаленный оксид инертен и лишь при нагревании растворяется в щелочах:

При сплавл. С щлочами образ.мета-алюминаты

Типичное афотерное соединение

При высокотемпературном сплавлении с кремнеземом SiO2 оксид алюминия образует многочисленные алюмосиликаты.

(пример (Na,K)Al2Si2O8).Алюминиевые квасцы

M2SO4∙Al2(SO4)3∙24H2O(M-Na,K)Алюминий при высоких температурах прямым синтезом образует бориды,карбиды,нитриды,сульфиды.

Общая характеристика и хим.св-ва азота.

Азот -без цвета и запаха,малорастворим в воде.Проявляет очень слабые в-ные и ок-ные св-ва.При комнатной t он реагирует только с литием.

при нагревании он реагирует с некоторыми другими металлами и неметаллами, также образуя нитриды:

N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г) + 91,84 кДж

Используется для получения аммиака,а так же в качестве инертного газа в с-ме.

Характеристика и химические св-ва углерода.

Среднее содержание С в земной коре составляет 0,48% по массе.Значительная часть углерода литосферы сосредоточена в известняках(СаСО3),

доломитах и др.Огромное кол-во выделяется при сжигании топлева.В атоме углеровада число валентных электронов равно числу вал.орбителей..

Углерод образует ковалентные связи со многими эл-ми,как с эл.полож. так и с эл.отриц,может проявлять валентность II,IV,и степени окисления (-4),(0),(+2),(+4).Важная особенность:р-орбитали его атома перекрываясь с р-орбиталями атомов,имеющих близкие размеры,способны образовывать прочные п-связи.Имеет алотропные модификации:алмаз,графит,карбин,фуллерен,нанотрубки,а так же аморфные формы.Углерод реагирует со многими элементами. Соединения с неметаллами имеют свои собственные названия — метан, тетрафторметан.Продукты горения углерода в кислороде являются CO и CO2(монооксид углерода и диоксид углерода соответственно). Известен также неустойчивый недооксид углерода С3О2 (температура плавления −111 °C, температура кипения 7 °C) и некоторые другие оксиды (например C12O9, C5O2, C12O12). Графит и аморфный углерод начинают реагировать с водородом при температуре 1200 °C, с фтором при 900 °C.Углекислый газ реагирует с водой, образуя слабую угольную кислоту — H2CO3, которая образует соли — карбонаты. На Земле наиболее широко распространеныкарбонаты кальция.Графит с галогенами, щелочными металлами и др. веществами образует соединения включения. При пропускании электрического разряда между угольнымиэлектродами в атмосфере азота образуется циан. При высоких температурах взаимодействием углерода со смесью Н2 и N2 получают синильную кислоту:

При реакции углерода с серой получается сероуглерод CS2, известны также CS и C3S2. С большинством металлов, алюминием и кальцием углерод образует карбиды, например:

Ca+2C=CaC2(t)Важна в промышленности реакция углерода с водяным паром:С+Н2О=СО+H2 (газификация твердых топлив)

Общая характеристика и хим.св-ва германия,свинда,олова.Германий явл.рассеяным эл-том.Есть более 12-ти минералов,но нет самостоятельных руд.Олово и свинец-рдкие металлы.В природе редко встречаются в свободном сосояние.Геомания,имея кристаллическую решетку,как у алмаза,обладает высокой твердостью и проявл.полупроводниковые св-ва.Олово сущ.в виде трех аллотропных модификаций .Свинец самый мягкий среди тяжёлых металлов.

В присутствии ок-лей:

Ge+4HCl(k)+2H2O2=GeCl4+4H2O(с примесью H2[GeCl6])

Лучше всего р-ется в царской водке:

Растворяются в концентрированной азотной и серной к-тах.

В отличии от германия,олово и свинец взаимодействуют с водным р-ром щелочи и в остсутствии ок-лей

(в присутствии О2 свинец и олово р-ют с орг.к-ми)

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-16; Нарушение авторского права страницы

Читайте также: