Cân bằng phương trình hoá học Ca + Cl2 → CaCl2

Cân bằng phương trình hoá học Ca + Cl2 → CaCl2
1. Cân bằng phương trình hóa học Ca + Cl2 -> CaCl2
- Phản ứng giữa canxi (Ca) và clo (Cl2) để tạo ra clorua canxi (CaCl2) là một phản ứng hóa học quan trọng. - Miêu tả quá trình:
+ Bước 1 (Chuẩn bị): Bắt đầu với canxi (Ca) và phân tử clo (Cl2).
+ Bước 2 (Phản ứng hóa học): Canxi phản ứng với clo để tạo thành clorua canxi. Trong
quá trình này, mỗi nguyên tử canxi tương tác với một phân tử clo để tạo thành hợp chất mới.
+ Bước 3 (Phản ứng hình thành): Phản ứng tạo ra clorua canxi (CaCl2), một chất rắn trắng.
- Phương trình phản ứng chi tiết: Ca + Cl2 → CaCl2
Một nguyên tử canxi (Ca) từ bên trái của phản ứng tương tác với một phân tử clo (Cl2) từ
bên phải. Trong quá trình này, canxi chuyển giao hai electron cho clo để tạo ra (Ca 2+), và clo
chấp nhận hai electron để tạo thành (2Cl −). Các ion này kết hợp đểtạo thành clorua canxi
(Ca2+ + 2Cl − → CaCl2 ), một hợp chất ionico có dạng tinh thể trắng. Phản ứng trên là một ví
dụ của phản ứng oxi-hóa khử, trong đó canxi trở thành ion canxi dương (Ca2+) và clo trở thành
ion clo âm (2Cl −). Phản ứng này là quan trọng trong việc sản xuất clorua canxi, một chất được
sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng công nghiệp và hóa học. - Mô tả hiện tượng:
+ Trạng thái ban đầu: Canxi (Ca) là một kim loại mềm, màu bạch kim. Clo (Cl2) là một
khí màu vàng-đỏ, có mùi khá đặc trưng. Thực Hiện Phản ứng: Khi canxi tương tác với clo,
phản ứng xảy ra. Mô tả quá trình này có thể bao gồm sự tương tác giữa nguyên tử canxi và
phân tử clo. Hiện Tượng Hình thành Clorua Canxi (CaCl2): Trong quá trình phản ứng, canxi
oxi-hóa bằng cách chuyển giao electron cho clo. Canxi trở thành ion canxi dương (Ca 2+) và
clo trở thành ion clo âm (2Cl −). Các ion này kết hợp để tạo ra clorua canxi (Ca 2+ +2Cl − →
CaCl2), một chất rắn trắng.
+ Kết thúc: Kết quả là một chất rắn trắng, tức là clorua canxi (CaCl2). Clorua canxi này
có thể tồn tại dưới dạng tinh thể hoặc bột tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phản ứng.
+ Tổng kết: Phản ứng giữa canxi và clo tạo ra clorua canxi, và hiện tượng chính là chuyển
đổi từ trạng thái ban đầu của kim loại canxi và khí clo thành chất rắn clorua canxi, thường được
quan sát dưới dạng một chất rắn trắng.
2. Ứng dụng của phản ứng Ca + Cl2 -> CaCl2
Phản ứng giữa canxi (Ca) và clo (Cl2) để tạo ra clorua canxi (CaCl2) có nhiều ứng dụng
trong các lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của phản ứng này:
+ Sản xuất clorua canxi (CaCl2): Phản ứng chính tạo ra clorua canxi, một hợp chất có
nhiều ứng dụng trong công nghiệp và hóa học.
+ Chất tạo ẩm: CaCl2 được sử dụng làm chất tạo ẩm trong các sản phẩm hút ẩm và trong
các túi chống ẩm để bảo quản thực phẩm, y học, và sản phẩm dễ bị ẩm.
+ Đường lốp ô tô: Clorua canxi được sử dụng trong sản xuất đường lốp ô tô để làm khô và ổn định cao su.
+ Nước xúc tác: CaCl2 thường được sử dụng trong quá trình xúc tác hóa học, đặc biệt là
trong các phản ứng với nước.
+ Tạo nhiệt độ thấp: Clorua canxi được sử dụng trong hệ thống làm lạnh và tạo nhiệt độ
thấp, đặc biệt là trong các ứng dụng y khoa và trong việc bảo quản mẫu y học.
+ Chất tạo nước muối: CaCl2 được sử dụng như chất tạo muối trong quá trình đóng tuyết
đường và bảo dưỡng đường phố trong điều kiện thời tiết lạnh.
+ Quá trình khử nước: Clorua canxi có thể được sử dụng để loại bỏ nước từ các dung dịch,
chẳng hạn như trong quá trình tách nước từ dung dịch khí metan.
+ Chất chống tuyết: CaCl2 được sử dụng làm chất chống tuyết trên đường cao tốc và các
bề mặt khác để giảm độ trơn trượt và tăng độ an toàn.
Những ứng dụng trên chỉ là một số ví dụ, và clorua canxi còn được sử dụng trong nhiều
lĩnh vực khác nhau do tính chất đa dạng và hữu ích của nó.
3. Một số bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Cho phản ứng: Ca +Cl2 → CaCl2. Kết luận nào sau đây đúng?
A. Mỗi nguyên tử Ca nhận 2e.
B. Mỗi nguyên tử Cl nhận 2e.
C. Mỗi phân tử Cl2 nhường 2e.
D. Mỗi nguyên tử Ca nhường 2e. Hướng dẫn giải: Ca → Ca2+ + 2e Cl2 + 2e → 2Cl-
Vậy mỗi nguyên tử Ca nhường 2e và mỗi phân tử Cl2 nhận 2e. Đáp án cần chọn là: D
Câu 2. Muối nào có thể điều chế bằng phản ứng của dung dịch muối cacbonat với dung dịch axit clohidric? A. KNO3 B. ZnSO4 C. CaCO3 D. CaCl2 Hướng dẫn giải: Đáp án D
Muối có thể điều chế bằng phản ứng của dung dịch muối cacbonat với dung dịch axit clohidric là CaCl2.
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Câu 3. Cho các dung dịch sau: CaCl2, FeCl2, HCl, H2SO4, Ba(OH)2, Na2SO4, CuCl2,
Pb(NO3)2, HNO3, NaNO3, Fe(NO3)2, KOH. Lần lượt tiến hành điện phân các dung dịch trên.
a. Số chất chỉ có nước điện phân là: A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
b. Số chất sau khi điện phân xong có môi trường axit: A. 2 B. 4 C. 3 D. 5
c. Số chất điện phân xong có môi trường bazo là: A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Hướng dẫn giải:
a. Số chất chỉ có nước điện phân là: H2SO4, Ba(OH)2, Na2SO4, HNO3, NaNO3, KOH -> Có 6 chất Đáp án đúng là A
b. Số chất sau khi điện phân xong có môi trường axit là: H2SO4, Pb(NO3)2, HNO3, Fe(NO3)3 -> Có 4 chất Đáp án đúng là B
c. Số chất điện phân xong có môi trường bazo là: CaCl2, Ba(OH)2, KOH -> Có 3 chất Đáp án đúng là C
Câu 4. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
1) Cl2--->Ca (ClO)2--->CaCl2--->Cl2--->O2
2) CaCl2---> NaCl--->HCl--->Cl2--->CaOCl2--->CaCO3--->CaCl2--->NaCl--->NaClO Hướng dẫn giải:
1) 2Cl2 + 2Ca(OH)2 -> CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O
3Ca(ClO)2 -> 2CaCl2 + Ca(ClO3)2 CaCl2 -> Ca + Cl2 Cl2 + 2O3 -> 2ClO + O2 KClO4 -> KCl + 2O2
2) Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl
H2SO4 + 2NaCl → 2HCl + Na2SO4 2HCl → Cl2 + H2
Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O
2CaOCl2 + H2O + CO2 → CaCO3 + CaCl2 + 2HClO
CaCO3 + 2HCl → H2O + CO2 + CaCl2
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl H2O + NaCl → H2 + NaClO
Câu 5: Điện phân có màng ngăn điện cực trơ 2 lít dung dịch chứa 0,2 mol CuCl2 và 0,4
mol CaCl2 cho đến khi được dung dịch có pH =13 thì dừng điện phân. Xem thể tích dung dịch
không đổi. Hãy cho biết thể tích khí lần lượt thu được ở hai điện cực catot, anot (đktc) là A. 4,48 lít và 44,8 lít B. 2,24 lít và 4,48 lít C. 2,24 lít và 6,72 lít D. 6,72 lít và 2,24 lít Hướng dẫn giải: Catot Cu2+ + 2e -> Cu n Cu2+ = 0,2 -> n e = 0,4 H2O + 2e -> 2HO- + H2 0,2 <- 0,2 <- 0,1
Tổng số mol e ở catot = 0,4 + 0,2 = 0,6 mol Anot 2Cl- -> Cl2 + 2e
Số mol e ở anot = Số mol e ở catot = 0,6 n Cl2 = . n e = 0,3 mol
-> Vcatot = 22,4.0,3 = 6,72 lít; Vanot = 22,4.0,1 = 2,24 lít
Câu 6. Điện phân dung dịch NaCl, dùng điện cực trơ, có vách ngăn, thu được 200 ml dung
dịch có pH = 13. Nếu tiếp tục điện phân 200 ml dung dịch này cho đến hết khí clo thoát ra ở
anot thì cần thời gian 386 giây, cường độ dòng điện 2A. Hiệu suất điện phân 100%. ượng muối
ăn có trong dung dịch lúc đầu là bao nhiêu gam?
A. 2,808 gam B. 1,638 gam C. 1,17 gam D. 1,404 gam Hướng dẫn giải: Catot
Tại pH = 13: H2O + 2e -> 2HO- + H2 0,02 <- 0,02 Anot 2Cl- -> Cl2 + 2e 0,02 <- 0,02
Điện phân hết 200 mL dung dịch pH = 13: ne trao đổi = = 0,008 mol = nCl- .
nNaCl = 0,02 + 0,008 = 0,028 mol -> mNaCl bđ = 1,638 gam
Câu 7. Điện phân 100ml dung dịch chứa CaCl2 với điện cực trơ ,có màng ngăn, cường độ
dòng điện I = 1.93A. Tính thời gian điện phân để được dung dịch pH = 12, thể tích dung dịch
được xem như không thay đổi, hiệu suất điện phân là 100%.
A. 50s B. 100s C. 150s D . 200s Hướng dẫn giải:
Vì dung dịch có pH = 12 -> Môi trường kiềm .
pH = 12 -> [H+ ] = 10-12 -> [OH- ] = 0,01 M -> n OH- = 0,001 mol CaCl2 -> Ca2+ + 2Cl- Catot (-)
Ca2+ không bị điện phân 2H2O + 2e -> H2 + 2OH- 0,01 <- 0,01 Anot (+) Cl--> Cl2 + 2e
ne trao đổi = 0,001 mol = -> t = 50s