《氯气和氢氧化钙反应》进阶练习(一)-1
在化学学习中,掌握基础反应原理是关键,而深入理解并熟练应用这些知识则需要通过不断的练习来巩固。今天我们聚焦于氯气与氢氧化钙之间的化学反应,这是一类常见的复分解反应,其产物具有重要的工业价值。
反应原理分析
氯气(Cl₂)是一种活泼的非金属单质气体,在特定条件下可与碱性物质发生反应。当氯气通入氢氧化钙溶液时,会发生如下两个主要步骤:
1. 氯气与水部分反应生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),即:
\[
Cl_2 + H_2O \leftrightarrow HCl + HClO
\]
2. 次氯酸进一步与氢氧化钙反应生成次氯酸钙(Ca(ClO)₂)、氯化钙(CaCl₂)以及水:
\[
Ca(OH)_2 + 2HClO \rightarrow Ca(ClO)_2 + 2H_2O
\]
最终反应方程式为:
\[
2Cl_2 + 2Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(ClO)_2 + CaCl_2 + 2H_2O
\]
实验设计与观察
为了更好地理解这一过程,可以通过实验室实验验证上述理论。首先准备一定浓度的氢氧化钙溶液,并缓慢向其中通入干燥纯净的氯气。观察到的现象包括溶液颜色逐渐变为浅黄色或黄绿色,表明次氯酸钙的形成;同时伴随有少量沉淀物析出,这可能是由于氯化钙溶解度较低所致。
计算题解析
假设某实验中使用了0.5摩尔的氯气完全参与反应,请计算理论上能够生成多少克次氯酸钙?
解法如下:
根据化学计量比,每2摩尔氯气对应1摩尔次氯酸钙。因此,0.5摩尔氯气将生成0.25摩尔次氯酸钙。
次氯酸钙的摩尔质量为 \( 143 g/mol \),所以质量为:
\[
m = n \cdot M = 0.25 \, mol \times 143 \, g/mol = 35.75 \, g
\]
总结与思考
通过对氯气与氢氧化钙反应的学习,我们不仅掌握了具体的化学反应机制,还锻炼了解题能力和实验操作技巧。这类题目通常出现在高考化学试卷中,考察学生的综合运用能力。希望同学们能够在课后多加练习,不断深化对相关知识点的理解!