1. Phương trình hóa học CaO + Cl2 → CaOCl2 được cân bằng như sau:
CaO + Cl2 → CaOCl2
Điều kiện để phản ứng xảy ra: Không cần điều kiện đặc biệt nào, chỉ cần kết hợp oxit canxi với khí clo trong điều kiện bình thường.
Phương pháp thực hiện phản ứng: Kết hợp CaO với clo bằng cách trộn lẫn chúng. Bạn có thể đưa khí Cl₂ vào hỗn hợp CaO hoặc thêm CaO vào không khí chứa Cl₂.
Dấu hiệu nhận biết phản ứng: Khi khí Cl₂ màu vàng lục hòa tan trong dung dịch, bạn có thể thấy sự thay đổi màu sắc của dung dịch, từ mờ đi hoặc chuyển sang màu khác. Đây là dấu hiệu hình thành oxyclo canxi (CaOCl₂).
2. Các ứng dụng của phản ứng CaO + Cl2 → CaOCl2
Phản ứng giữa oxit canxi (CaO) và khí clo (Cl₂) để tạo ra clocanxit (CaOCl₂) có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và sản xuất hóa chất. Dưới đây là một số ứng dụng chính của phản ứng này:
+ Chất tẩy trắng và khử trùng: Clocanxit có khả năng làm trắng và khử trùng, được sử dụng trong chế tạo chất tẩy trắng, nước rửa và các sản phẩm khử trùng khác. Các chất làm trắng giúp loại bỏ mảng bám, bẩn và màu trên bề mặt, cải thiện hiệu quả làm sạch và làm trắng.
+ Xử lý nước: Các chất khử trùng giúp loại bỏ vi khuẩn, vi rút và vi sinh vật gây bệnh trong nước. Chúng cũng có thể kiểm soát mùi và màu nước. Xử lý nước bằng khử trùng đảm bảo nước cung cấp cho cộng đồng là an toàn để uống và sử dụng.
+ Trong ngành dược phẩm: Clocanxit được dùng làm chất tẩy trang và sát trùng để đảm bảo sự sạch sẽ và an toàn. Clocanxit giúp loại bỏ bụi bẩn và ô nhiễm trên thiết bị sản xuất và bề mặt làm việc, ngăn ngừa sự lây nhiễm và đảm bảo sản phẩm dược phẩm được sản xuất trong môi trường sạch.
+ Ngành sản xuất giấy: Clocanxit được dùng làm chất tẩy trắng trong sản xuất giấy để làm sáng sản phẩm và loại bỏ màu tự nhiên của nguyên liệu giấy. Nó cũng có khả năng khử trùng và kiểm soát vi sinh vật trong nước, cải thiện chất lượng sản phẩm và hiệu suất máy móc.
+ Chất tạo oxy: Clocanxit và các chất oxy hóa khác tham gia vào quá trình sản xuất hóa chất và có thể được sử dụng để xử lý nước bằng cách oxy hóa các chất hữu cơ hoặc khử trùng nước. Chúng thúc đẩy sản xuất và tạo ra sản phẩm mong muốn.
Lưu ý: Việc sử dụng clocanxit cần tuân thủ các hướng dẫn an toàn và môi trường để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình sử dụng.
3. Một số bài tập áp dụng liên quan
A. +1 và -1.
B. -1.
C. 0 và -1.
D. 0.
Hướng dẫn cách giải:
Đáp án chính xác là A
Công thức cấu tạo của calcium chloride hypochlorite (CaOCl2) là: CaOCl2. Trong hợp chất này, nguyên tử clo (Cl) hoạt động như ion hypochlorite (ClO-) với số oxi hóa là -1, còn nguyên tử canxi (Ca) có số oxi hóa là +2. Do đó, số oxi hóa của clo trong hợp chất là -1.
Câu 2: Để thực hiện việc sát trùng và khử trùng khu vực ô nhiễm, người ta thường sử dụng
A. Ca(OH)2
B. CaO
C. CaCO3
D. CaOCl2
Hướng dẫn giải chi tiết:
Đáp án chính xác là D
Chlorua canxi (CaOCl2) không chỉ được dùng để khử trùng mà còn là thành phần chính trong bột tẩy trắng. Nó cũng hữu ích trong việc tẩy uế và loại bỏ rêu tảo.
Câu 3: Phương pháp nào sau đây là thích hợp để sản xuất kim loại Ca từ CaCl2?
A. Nhiệt phân CaCl2
B. Sử dụng Na để khử Ca2+ trong dung dịch CaCl2
C. Điện phân dung dịch CaCl2
D. Điện phân CaCl2 ở trạng thái nóng chảy
Hướng dẫn giải:
Đáp án là D
Để sản xuất kim loại Ca từ CaCl2, phương pháp chính xác là điện phân CaCl2 khi nó ở dạng nóng chảy, vì kim loại này có tính khử rất mạnh.
Câu 4. Phát biểu nào dưới đây là không đúng?
A. Nước Gia-ven là dung dịch chứa hỗn hợp muối NaCl và NaClO.
B. Clorua vôi là một loại bột trắng, xốp với tính chất oxi hóa mạnh.
C. Nước Gia-ven được sử dụng để tẩy trắng vải, sợi và để khử trùng chuồng trại chăn nuôi, nhà vệ sinh.
D. Clorua vôi là muối được hình thành từ một kim loại kết hợp với một gốc axit.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Câu 5. Clorua vôi, nước Gia-ven (Javel) và nước clo có đặc tính oxi hóa nhờ
A. sự hiện diện của ion ClO−, gốc của axit với tính oxi hóa mạnh.
B. sự có mặt của ion Cl−, gốc của axit clohiđric có tính điện li mạnh.
C. tất cả đều là sản phẩm từ phản ứng giữa chất oxi hóa mạnh Cl2 và kiềm.
D. Mỗi phân tử đều chứa cation của một kim loại mạnh.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 6. Dãy nào được sắp xếp theo thứ tự giảm dần tính axit?
A. HClO, HClO3, HClO2, HClO4
B. HClO4, HClO3, HClO2, HClO.
C. HClO, HClO2, HClO3, HClO4
D. HClO4, HClO2, HClO3, HClO.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: C
Câu 7. Phát biểu nào dưới đây không chính xác?
A. Nước Gia-ven là dung dịch kết hợp giữa muối NaCl và NaClO.
B. Clorua vôi là chất bột màu trắng, xốp, có tính oxi hóa mạnh.
C. Nước Gia-ven được dùng để tẩy trắng vải, sợi và khử trùng chuồng trại chăn nuôi, nhà vệ sinh.
D. Clorua vôi là muối tạo thành từ một kim loại và một gốc axit.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Câu 8. Xem xét các phản ứng hóa học sau:
Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO
Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O
CaOCl2 + CO2 + H2O → CaCO3 + CaCl2 + HClO
Trong các phản ứng trên, có bao nhiêu phản ứng là phản ứng oxi hóa – khử?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 1
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 9. Clorua vôi, nước Gia-ven (Javel) và nước clo có tính oxi hóa do
A. chứa ion ClO-, gốc axit với tính oxi hóa mạnh.
B. chứa ion Cl-, gốc axit clohiđric có tính điện li mạnh.
C. đều là sản phẩm từ phản ứng giữa chất oxi hóa mạnh Cl2 và kiềm.
D. Mỗi phân tử đều chứa cation của một kim loại mạnh
Hướng dẫn giải:
Đáp án: A
Câu 10. Clorua vôi được ưa chuộng hơn nước Gia-ven vì:
A. Clorua vôi có chi phí thấp hơn.
B. Clorua vôi có hàm lượng hypochlorite lớn hơn.
C. Clorua vôi dễ dàng trong việc bảo quản và vận chuyển.
D. Tất cả các lựa chọn trên đều đúng.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: D
Các đặc điểm của CaOCl2: Là dạng bột rắn; chứa hàm lượng ClO- cao hơn nước Gia-ven; có giá thành thấp hơn nước Gia-ven (do nước Gia-ven được tạo ra bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl không màng ngăn, trong khi CaOCl2 được sản xuất bằng cách cho khí Cl2 vào vôi sữa ở 30oC).