Оксид кальция: способы получения и химические свойства
Оксид кальция CaO — бинарное неорганическое вещество . Белый, гигроскопичный. Тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при очень высоких температурах. Проявляет основные свойства.
Относительная молекулярная масса Mr = 56,08; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,35; tпл ≈ 2614º C; tкип = 2850º C.
Способ получения
1. Оксид кальция получается при разложении карбоната кальция при температуре 900 — 1200º C. В результате разложения образуется оксид кальция и углекислый газ:
2. В результате взаимодействия гидрида кальция и кислорода при температуре 300 — 400º С образуется оксид кальция и вода:
3. Оксид кальция можно получить сжиганием кальция в в кислороде при температуре выше 300º С:
2Ca + O2 = 2CaO
Химические свойства
1. Оксид кальция реагирует с простыми веществами :
Оксид кальция реагирует с углеродом (коксом) при температуре 1900 — 1950º С и образует угарный газ и карбид кальция:
CaO + 3C = CaC2 + CO
2. Оксид кальция взаимодействует со сложными веществами:
2.1. Оксид кальция взаимодействует с кислотами:
2.1.1. О ксид кальция с разбавленной соляной кислотой образует хлорид кальция и воду:
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
2.1.2. Оксид кальция вступает во взаимодействие с разбавленной плавиковой кислотой с образованием фторида кальция и воды:
CaO + 2HF = CaF2↓ + H2O
2.1.3. Оксид кальция вступает в реакцию с разбавленной фосфорной кислотой, образуя фосфат кальция и воду:
2.2. Оксид кальция реагирует с оксидами:
2.2.1. Оксид кальция при комнатной температуре реагирует с углекислым газом с образованием карбоната кальция:
CaO + CO2 = CaCO3
2.2.2. Взаимодействуя с оксидом кремния при 1100 — 1200º С оксид кальция образует силикат кальция:
CaO + SiO2 = CaSiO3
2.3. Оксид кальция взаимодействует с водой при комнатной температуре, образуя гидроксид кальция:
6. Составьте уравнения реакций меж кислотами и главными оксидами1) CaO+
6. Составьте уравнения реакций меж кислотами и основными оксидами 1) CaO+ H2SO4______________________________________________ 2) Fe2O3+ HCl______________________________________________ 3) FeO+ HCl________________________________________________ 4) MgO+ H2SO4_____________________________________________ 5) MgO+ HCl_______________________________________________ 6) CaO+ HNO3______________________________________________ 7) BaO+ HNO3______________________________________________ 8) Fe2O3 + H2SO4____________________________________________ 9) Fe2O3+ HNO3_____________________________________________ 10) MgO+ H3PO4____________________________________________ 11) Li2O+ H2SO4____________________________________________ 12) Li2O+ H3PO4____________________________________________ 13) Al2O3+ H2SO4___________________________________________ 14) MgO + HNO3____________________________________________
Серная кислота
Серная кислота — сильная двухосновная кислота, при н.у. маслянистая жидкость без цвета и запаха.
Обладает выраженным дегидратационным (водоотнимающим) действием. При попадании на кожу или слизистые оболочки приводит к тяжелым ожогам.
Замечу, что существует олеум — раствор SO3 в безводной серной кислоте, дымящее жидкое или твердое вещество. Олеум применяется при изготовлении красителей, органическом синтезе и в производстве серной кислот.
Получение
Известны несколько способов получения серной кислоты. Применяется промышленный (контактный) способ, основанный на сжигании пирита, окислении образовавшегося SO2 до SO3 и последующим взаимодействием с водой.
Нитрозный способ получения основан на взаимодействии сернистого газа с диоксидом азота IV в присутствии воды. Он состоит из нескольких этапов:
В окислительной башне смешивают оксиды азота (II) и (IV) с воздухом:
Смесь газов подается в башни, орошаемые 75-ной% серной кислотой, здесь смесь оксидов азота поглощается с образованием нитрозилсерной кислоты:
В ходе гидролиза нитрозилсерной кислоты получают азотистую кислоту и серную:
В упрощенном виде нитрозный способ можно записать так:
Химические свойства
- Кислотные свойства
В водном растворе диссоциирует ступенчато.
Сильная кислота. Реагирует с основными оксидами, основаниями, образуя соли — сульфаты.
KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O (гидросульфат калия, соотношение 1:1 — кислая соль)
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O (сульфат калия, соотношение 2:1 — средняя соль)
С солями реакция идет, если в результате выпадает осадок, образуется газ или слабый электролит (вода). Серная кислота, как и многие другие кислоты, способна растворять осадки.
Серная кислота окисляет неметаллы — серу и углерод — соответственно до угольной кислоты (нестойкой) и сернистого газа.
Реакции с металлами
Реакции разбавленной серной кислоты с металлами не составляют никаких трудностей: она реагирует как самая обычная кислота, например HCl. Все металлы, стоящие до водорода, вытесняют из серной кислоты водород, а стоящие после — не реагируют с ней.
Подчеркну, что реакции разбавленной серной кислоты с железом и хромом не сопровождаются переходом этих элементов в максимальную степень окисления. Они окисляются до +2.
Cu + H2SO4(разб.) ⇸ (реакция не идет, медь не может вытеснить водород из кислоты)
Концентрированная серная кислота ведет себя совершенно по-иному. Водород никогда не выделяется, вместо него с активными металлами выделяется H2S, с металлами средней активности — S, с малоактивными металлами — SO2.
Холодная концентрированная серная кислота пассивирует Al, Cr, Fe, Ni, Be, Co. При нагревании или амальгамировании данных металлов реакция идет.
Обратите особое внимание, что при реакции железа, хрома с концентрированной серной кислотой достигается степень окисления +3. В подобных реакциях с разбавленной серной кислотой (написаны выше) достигается степень окисления +2.
Иногда в тексте задания даны подсказки. Например, если написано, что выделился газ с неприятным запахом тухлых яиц — речь идет об H2S, если же написано, что выделилось простое вещество — речь о сере (S).
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
http://obrazovalka.com/qa/ximiya/9475273-6sostavte-uravnenija-reakcij-mezh-kislotami-i-glavnymi-oksidami1cao.html
http://studarium.ru/article/174