Phản ứng hóa học CaO + H2O → Ca(OH)2 có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Dưới đây là bài giải chi tiết về phương trình hóa học cũng như các dạng bài tập liên quan, mời bạn đọc cùng tham khảo.
1. Thông tin về các chất trong phương trình hóa học CaO + H2O → Ca(OH)2:
1.1. CaO là gì?
Canxi oxit, CaO, là chất rắn màu trắng hoặc trắng xám được sản xuất với số lượng lớn bằng cách nung nóng canxi cacbonat để loại bỏ khí cacbonic. Thuật ngữ “vôi” dùng để chỉ các vật liệu chứa canxi vô cơ chủ yếu bao gồm canxi cacbonat, oxit và hydroxit, cũng như silic, magiê, nhôm và sắt. Mặt khác, vôi sống dùng để chỉ toàn bộ hợp chất hóa học canxi oxit. Vôi tự do là oxit canxi không phản ứng trong các sản phẩm xây dựng như xi măng trong quá trình xử lý. Vôi sống là một khoáng chất có chi phí tương đối thấp. Nó, cũng như một trong những dẫn xuất hóa học của nó (canxi hydroxit, trong đó vôi sống là anhydrit bazơ), là những hóa chất thương mại quan trọng.
Canxi Oxit có khối lượng phân tử là 56,08 g/mol. Bên cạnh đó, nó có nhiệt độ nóng chảy là 2572 độ C và nhiệt độ sôi là 28500 C.
Việc chuẩn bị Canxi Oxit hoặc vôi sống bao gồm một vài bước đơn giản. Quá trình chuẩn bị của nó có từ thời kỳ đồ đá vì nó có thể dễ dàng được điều chế từ các loại đá vôi có sẵn trong tự nhiên. Các bước điều chế CaO như sau:
– CaO có thể được sản xuất thông qua quá trình phân hủy nhiệt của đá vôi hoặc vỏ sò dễ dàng tìm thấy trong tự nhiên.
Đá vôi hoặc vỏ sò có chứa canxi cacbonat (CaCO 3) được tiếp tục xử lý thành vôi nung thông qua quá trình nung. Thiêu kết là một quá trình phân hủy nhiệt các chất phản ứng của các nguyên tố ở nhiệt độ cao (1070°C – 1270°C), tức là dưới nhiệt độ nóng chảy của nó.
Tính chất của canxi oxit:
+ Canxi Oxit hay Vôi sống là chất lỏng màu trắng vô định hình, không có hình thù.
Nó có điểm nóng chảy và sôi cao.
Nó dễ dàng phản ứng với nước để tạo thành canxi hydroxit, còn được gọi là vôi tôi. Công thức hóa học của phản ứng này là:
CaO + H2O → Ca(OH)2
+ CaO là hợp chất rất bền khó phân hủy.
+ Canxi Oxit có tính chất bazơ.
Nó hòa tan trong axit và tạo thành muối.
+ Không tan trong cồn.
Entropy phân tử tiêu chuẩn của canxi oxit là 40 joules/mol kelvin.
Công dụng của CaO:
Canxi Oxit thường được sử dụng làm chất làm mềm nước.
Nó cũng được sử dụng trong thu hồi amoniac.
Nó được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm như một thuốc thử để hấp thụ khí, kết tủa, v.v.
+ Vôi sống được sử dụng với quy mô lớn cho nhiều mục đích y tế, thức ăn gia súc, thuốc trừ sâu, v.v.
+ CaO được sử dụng rộng rãi trong sản xuất xà phòng, vật liệu chịu lửa, vecni, v.v.
Nó cũng được sử dụng làm thuốc thử để sản xuất xi măng, gạch vôi, thép, v.v.
Nó được sử dụng để cải thiện chất lượng đất.
+ CaO là chất kiềm rẻ tiền nhất cũng được dùng trong sản xuất xút.
Dùng làm chất bảo quản thức ăn gia cầm.
Nó được sử dụng rộng rãi như một chất độn trong các sản phẩm giấy.
1.2. H2O là gì?
Nước là một hợp chất quan trọng trong hóa học và là nguồn tài nguyên quan trọng cần thiết cho tất cả các hệ sinh thái. Nó có công thức hóa học H2O, với hai nguyên tử hydro (H) kết hợp với một nguyên tử oxy (O).
Tính chất đặc biệt của nước là khả năng hình thành liên kết hydro giữa các phân tử. Điều này mang lại cho nước khả năng hình thành các cấu trúc phức tạp và đóng vai trò quan trọng trong các quá trình hóa học và sinh học.
– Nước là chất lỏng ở điều kiện thường, có nhiệt độ sôi xác định và nhiệt độ đông đặc xác định. Điểm sôi của nước là 100°C và điểm đóng băng là 0°C.
– Nước có mật độ lớn nhất ở 4°C, điều này làm cho nó trở nên đặc biệt khi đóng băng. Khi nước đóng băng, nó tạo ra một bề mặt băng phẳng, cho phép động vật di chuyển trên bề mặt nước đóng băng rộng đáng kể.
2. Cân bằng phương trình hóa học CaO + H2O → Ca(OH)2:
Canxi hydroxit được hình thành khi canxi oxit (thường được gọi là vôi sống) trộn với nước (thường được gọi là vôi tôi).
– Phản ứng có thể được hiển thị dưới dạng:
CaO + H2O → Ca(OH)2
Canxi hydroxit, thường được gọi là vôi tôi, là sản phẩm cuối cùng của quá trình này.
3. Ứng dụng của phương trình hóa học CaO + H2O → Ca(OH)2:
Phản ứng hóa học CaO + H2O → Ca(OH)2 có nhiều ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của phản ứng này:
– Thi công xây dựng: Canxi Hiđroxit (Ca(OH)2) hay còn gọi là vôi sữa được sử dụng trong ngành xây dựng và lắp đặt. Nó được sử dụng như một chất chống ẩm và điều chỉnh độ pH trong xi măng và vữa, giúp cải thiện tính chất của vật liệu xây dựng và tăng cường độ bền của chúng.
– Ngành nước: Ca(OH)2 được sử dụng trong quá trình xử lý nước. Nó có tính kiềm mạnh, giúp điều chỉnh độ pH của nước và tẩy các tạp chất có trong nước. Điều này giúp cải thiện chất lượng nước và loại bỏ các tác nhân gây hại cho sức khỏe con người.
Nông nghiệp: Ca(OH)2 được sử dụng trong nông nghiệp như một chất kiềm để điều chỉnh độ pH của đất. Điều này cải thiện năng suất cây trồng và tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của cây trồng, đồng thời giảm ô nhiễm đất.
Y học và Dược phẩm: Ca(OH)2 được sử dụng trong y học và dược phẩm như một thành phần trong thuốc dị ứng và chất bôi trơn. Nó cũng được sử dụng trong quá trình khử trùng và điều trị bệnh.
– Sản xuất giấy: Ca(OH)2 được sử dụng trong ngành công nghiệp giấy để điều chỉnh độ pH trong quá trình sản xuất giấy. Nó cải thiện quá trình lắng đọng, loại bỏ các chất gây đục trong giấy và cải thiện chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
– Chất tẩy trắng, tẩy rửa: Do có tính kiềm mạnh nên Ca(OH)2 được dùng trong các sản phẩm tẩy trắng, tẩy rửa như tẩy vải, tẩy rỉ sét và các chất tẩy rửa mạnh khác.
Như vậy, phản ứng CaO + H2O → Ca(OH)2 có ứng dụng rộng rãi và quan trọng trong nhiều lĩnh vực từ xây dựng, công nghiệp nước, nông nghiệp, y học cho đến công nghiệp giấy và hóa chất tiêu dùng. Công nghệ sử dụng phản ứng này đã có đóng góp đáng kể cho sự phát triển và tiến bộ của xã hội hiện đại.
4. Bài tập liên quan đến phương trình hóa học CaO + H2O → Ca(OH)2:
Ví dụ 1: Có hai chất rắn: CaO, MgO dùng hợp chất nào để phân biệt chúng:
A. HNO3
B. GIA ĐÌNH2Ô
C. NaOH
D.HCl
Câu trả lời là không
Hướng dẫn giải:
Cho nước dư vào 2 mẫu thử, mẫu tan tạo thành dung dịch màu trắng là CaO. Còn lại là MgO không tan.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ví dụ 2: Chức năng nào sau đây không phải của CaCO .?3:
A. Làm vôi quét tường
B. Sản xuất vật liệu xây dựng
C. Sản xuất xi măng
D. Sản xuất bột nhẹ pha sơn
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Hướng dẫn giải:
Làm vôi tường là vôi tôi Ca(OH)2 bằng cách cho CaO phản ứng với nước.
Ví dụ 3: CaO (rắn) có thể dùng khí nào sau đây?
ANH TRAI3Ô2nữ giới2CHỈ MỘT4h2.
B. NHỎ3VÌ THẾ2CO, Cl2
CN2KHÔNG2khí CO2CHỈ MỘT4h2.
D. NỮ2Cl2Ô2khí CO2
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
CaO là oxit bazơ, nếu khí có lẫn nước sẽ sinh ra Ca(OH).2nên khí thỏa mãn không cần phản ứng với bazơ.
Phần tự luận:
Bài tập 1: Viết phương trình hóa học phản ứng giữa Canxi Oxit (CaO) và Nước (H2O) tạo thành Canxi Hiđroxit (Ca(OH)2).
Trả lời: Phản ứng hóa học là: CaO + H2O → Ca(OH)2
Bài tập 2: Cho biết tên và công thức hóa học của các chất tham gia và sản phẩm trong phản ứng trên.
Trả lời:
– Thành phần: Canxi Oxit (CaO) và Nước (H2O)
– Chất: Canxi Hiđroxit (Ca(OH)2)
Bài tập 3: Giải thích tại sao xảy ra phản ứng giữa CaO và H2O.
Trả lời: Phản ứng xảy ra do Canxi Oxit (CaO) là một oxit kiềm thổ mạnh, có khả năng hút nước từ môi trường xung quanh rất nhanh. Khi tiếp xúc với nước (H2O), CaO tạo thành Canxi Hydroxide (Ca(OH)2) thông qua quá trình hydro hóa.
Bài tập 4: Nêu ứng dụng của phản ứng CaO + H2O → Ca(OH)2 trong công nghiệp.
Trả lời: Ứng dụng trong công nghiệp là sử dụng Ca(OH)2 làm chất điều chỉnh độ pH trong xi măng và vữa, giúp cải thiện tính chất của vật liệu xây dựng và tăng cường độ bền của chúng.
Bài tập 5: Điền vào chỗ trống: CaO + H2O → …?
Trả lời: Chỗ trống chứa sản phẩm Ca(OH)2.
Bài tập 6: Viết phương trình hóa học của quá trình điều chế Canxi Hiđroxit từ Canxi Oxit và Nước.
Trả lời: Phản ứng hóa học là: CaO + H2O → Ca(OH)2
Bài tập 7: Điều gì xảy ra nếu bạn thêm một lượng lớn CaO vào nước?
Trả lời: Khi cho một lượng lớn CaO vào nước, phản ứng hiđro hóa giữa CaO và H2O sẽ diễn ra nhanh và mạnh, tạo ra một lượng lớn Canxi Hiđroxit (Ca(OH)2) và tỏa nhiệt.
Bài tập 8: Tại sao Ca(OH)2 được dùng làm chất điều chỉnh pH trong công nghiệp nước?
Trả lời: Ca(OH)2 được dùng làm chất điều chỉnh pH trong công nghiệp nước vì tính kiềm mạnh giúp nâng pH của nước, từ đó điều chỉnh độ axit-bazơ trong xử lý nước và nâng cao chất lượng nước.
Bài tập 9: Vì sao Ca(OH)2 được gọi là “vôi sữa”?
Trả lời: Ca(OH)2 được gọi là “vôi sữa” vì khi tác dụng với nước tạo ra dung dịch màu trắng đục gọi là dung dịch vôi sữa.
Bài tập 10: Có bao nhiêu nguyên tử oxi (O) trong phân tử Ca(OH)2?
Trả lời: Phân tử Ca(OH)2 gồm một nguyên tử canxi (Ca), hai nguyên tử hiđro (H) và hai nguyên tử oxi (O).
