Ca(OH)2 Tác Dụng Với Cl2 Tạo Ra Sản Phẩm Gì? Ứng Dụng Ra Sao?

Bạn đang thắc mắc về phản ứng giữa Ca(OH)2 và Cl2, sản phẩm tạo thành và ứng dụng của nó? CAUHOI2025.EDU.VN sẽ cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về phản ứng hóa học này, cách cân bằng phương trình, điều kiện phản ứng, ứng dụng thực tế và mở rộng kiến thức liên quan đến clo. Hãy cùng khám phá để hiểu rõ hơn về phản ứng hóa học thú vị này nhé!

1. Phản Ứng Hóa Học Giữa Ca(OH)2 và Cl2

Phản ứng giữa Ca(OH)2 (canxi hydroxit) và Cl2 (clo) là một phản ứng oxi hóa khử, trong đó clo vừa đóng vai trò là chất oxi hóa, vừa là chất khử. Sản phẩm của phản ứng này là CaOCl2 (clorua vôi) và H2O (nước).

Phương trình hóa học:

Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O

2. Chi Tiết Về Phản Ứng Ca(OH)2 + Cl2

2.1. Cách Cân Bằng Phương Trình Hóa Học

Để cân bằng phương trình hóa học Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O, ta sử dụng phương pháp thăng bằng electron như sau:

• Bước 1: Xác định các nguyên tố có sự thay đổi số oxi hóa:

  Ca(OH)2 + Cl₂⁰ → CaOCl₂⁺¹⁻¹ + H₂O

• Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử:

  • Quá trình oxi hóa: Cl₂⁰ → 2Cl⁺¹ + 2e
  • Quá trình khử: Cl₂⁰ + 2e → 2Cl⁻¹

• Bước 3: Cân bằng số electron:

  1 x (Cl₂⁰ → 2Cl⁺¹ + 2e)

  1 x (Cl₂⁰ + 2e → 2Cl⁻¹)

• Bước 4: Cộng các quá trình và hoàn thành phương trình:

  Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaOCl₂ + H₂O

2.2. Điều Kiện Để Phản Ứng Xảy Ra

• Nhiệt độ: Phản ứng xảy ra tốt nhất ở nhiệt độ khoảng 30°C.
• Trạng thái chất: Ca(OH)2 nên ở dạng vôi sữa (huyền phù của Ca(OH)2 trong nước).

2.3. Cách Tiến Hành Thí Nghiệm

1. Chuẩn bị vôi tôi (Ca(OH)2) ở dạng sữa vôi.
2. Dẫn khí clo (Cl2) vào sữa vôi, duy trì nhiệt độ khoảng 30°C.
3. Phản ứng xảy ra tạo thành clorua vôi (CaOCl2) và nước.

3. Mở Rộng Kiến Thức Về Clo (Cl2)

3.1. Tính Chất Hóa Học Cơ Bản Của Clo

Clo là một halogen có độ âm điện lớn (3.16), chỉ sau flo (3.98) và oxi (3.44). Do đó, clo có tính oxi hóa mạnh và dễ dàng nhận thêm 1 electron để đạt cấu hình bền vững.

Cl + 1e → Cl⁻

3.2. Tác Dụng Của Clo Với Kim Loại

Clo tác dụng trực tiếp với hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua. Phản ứng thường xảy ra ở nhiệt độ thường hoặc không quá cao và tỏa nhiều nhiệt.

Ví dụ:

• 2Na + Cl2 → 2NaCl (Natri clorua)
• 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (Sắt(III) clorua)
• Cu + Cl2 → CuCl2 (Đồng(II) clorua)

3.3. Tác Dụng Của Clo Với Hidro

Ở nhiệt độ thường và trong bóng tối, clo phản ứng rất chậm với hidro. Tuy nhiên, khi có ánh sáng (đặc biệt là ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng từ magie cháy), phản ứng xảy ra nhanh chóng, có thể gây nổ.

H2 + Cl2 → 2HCl (Hydro clorua)

Hỗn hợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ mol giữa H2 và Cl2 là 1:1.

3.4. Tác Dụng Của Clo Với Nước

Khi tan trong nước, một phần clo tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp axit clohidric (HCl) và axit hipoclorơ (HClO).

Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO

Phản ứng này là thuận nghịch. Axit hipoclorơ (HClO) có tính oxi hóa mạnh, có khả năng tẩy màu. Nước clo có tính tẩy màu là do sự có mặt của HClO.

Thành phần của nước clo: Cl2, HCl, HClO, H2O

3.5. Tác Dụng Của Clo Với Dung Dịch Bazơ

• Với dung dịch NaOH loãng ở nhiệt độ thường:

  Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (Nước Gia-ven)

• Với dung dịch KOH đặc, đun nóng:

  3Cl2 + 6KOH → KClO3 + 5KCl + 3H2O (Kali clorat)

3.6. Tác Dụng Của Clo Với Muối Halogen Khác

Clo có thể oxi hóa các ion halogen khác (Br⁻, I⁻) thành halogen tự do.

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3

3.7. Tác Dụng Của Clo Với Chất Khử Khác

3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl

Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl

4. Ứng Dụng Của Clorua Vôi (CaOCl2)

Clorua vôi là một hợp chất có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp, chủ yếu nhờ vào tính chất oxi hóa mạnh của nó:

• Khử trùng và diệt khuẩn: Clorua vôi được sử dụng rộng rãi để khử trùng nước sinh hoạt, nước bể bơi, nhà vệ sinh và các khu vực công cộng khác. Nó tiêu diệt các vi khuẩn, virus và các mầm bệnh gây hại, đảm bảo vệ sinh và an toàn cho sức khỏe cộng đồng.
• Tẩy trắng: Trong ngành công nghiệp dệt may và giấy, clorua vôi được dùng làm chất tẩy trắng để làm trắng vải, sợi và bột giấy.
• Sản xuất hóa chất: Clorua vôi là một nguyên liệu quan trọng trong sản xuất một số hóa chất khác, chẳng hạn như chloroform (CHCl3).
• Xử lý nước thải: Clorua vôi có thể được sử dụng để xử lý một số loại nước thải công nghiệp, giúp loại bỏ các chất ô nhiễm và các hợp chất hữu cơ.
• Ứng dụng trong nông nghiệp: Đôi khi clorua vôi được sử dụng để khử trùng đất trồng, giúp ngăn ngừa các bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra.

5. Bài Tập Vận Dụng Về Phản Ứng Ca(OH)2 và Cl2

Câu 1: Khí Cl2 ẩm có tính tẩy màu là do:

A. Cl2 có tính oxi hóa mạnh.

B. Cl2 tác dụng với nước tạo thành HClO có tính tẩy màu.

C. Cl2 tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit.

D. Cl2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Khi tan trong nước, một phần khí clo tác dụng với nước theo phản ứng thuận nghịch:

Cl2 + H2O ⇄ HCl + HClO

Axit hipoclorơ (HClO) có tính oxi hóa rất mạnh, nó phá hủy các chất màu, vì thế clo ẩm có tác dụng tẩy màu.

Câu 2: Đốt 28 gam bột sắt trong khí clo dư. Khối lượng muối clorua sinh ra là:

A. 32,50 gam

B. 24,50 gam

C. 81,25 gam

D. 25,40 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Ta có: nFe = 0,5 mol

→ nFeCl3 = 0,5 mol → mFeCl3 = 81,25 gam

Câu 3: Cho 10,8 gam kim loại M tác dụng hoàn toàn với khí Cl2 dư thu được 53,4 gam muối clorua. Kim loại M là:

A. Mg

B. Al

C. Fe

D. Zn

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Phương trình hóa học:

M + (n/2)Cl2 → MCln

→ 10,8/M = 53,4/(M + 35,5n) → M = 9n

Với n = 3 → M = 27 (Al)

Câu 4: Cho 13,44 lít khí clo (đktc) đi qua 2,5 lít dung dịch KOH ở 100°C. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 37,25 gam KCl. Dung dịch KOH trên có nồng độ là:

A. 0,24M

B. 0,20M

C. 0,40M

D. 0,48M

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

nCl2 = 0,6 mol, nKCl = 0,5 mol

3Cl2 + 6KOH → KClO3 + 5KCl + 3H2O

Vì 0,6/3 > 0,5/5 → Cl2 dư, KOH phản ứng hết

→ Tính số mol KOH theo KCl

→ nKOH = 0,6 mol

→ CM(KOH) = 0,24M

Câu 5: Cho V lít Cl2 tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ ở điều kiện thường, cô cạn dung dịch thu được m1 gam muối khan. Cũng lấy V lít Cl2 cho tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, đun nóng ở 80°C, cô cạn dung dịch thu được m2 gam muối. Thể tích khí Cl2 đo ở cùng điều kiện. Tỉ lệ m1:m2 là:

A. 1:2

B. 1:1,5

C. 1:1

D. 2:1

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O

Bảo toàn khối lượng cho phương trình (1):

→ m1 = mCl2(1) + mNaOH(1) – mH2O(1) (*)

Bảo toàn khối lượng cho phương trình (2):

→ m2 = mCl2(2) + mNaOH(2) – mH2O(2) (**)

Theo phương trình: nNaOH = 2nCl2 → nNaOH(1) = nNaOH(2)

nH2O = nCl2 → nH2O(1) = nH2O(2)

Từ (*) và (**) → m1 = m2

→ m1 : m2 = 1:1

Câu 6: Cho 1 lít H2 (đktc) tác dụng với 0,672 lít Cl2 (đktc) rồi hòa tan sản phẩm vào nước để được 20 gam dung dịch A. Lấy 5 gam A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 1,435 gam kết tủa. Tính hiệu suất phản ứng giữa H2 và Cl2 (giả sử Cl2 và H2 không tan trong nước)

A. 50%

B. 33,33%

C. 60%

D. 66,67%

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

nH2 = 0,0446 mol; nCl2 = 0,03 mol

H2 + Cl2 → 2HCl

Vì nH2 > nCl2 → hiệu suất phản ứng tính theo Cl2

AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3

→ nHCl (5g A) = nAgCl = 0,01 mol

→ nHCl (20g A) = 0,01 * 4 = 0,04 mol

Theo phương trình: nCl2(phản ứng) = 1/2 * nHCl = 0,02 mol

→ H = (0,02/0,03) * 100% = 66,67%

Câu 7: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: Cl2 → X → Y → Z → X → Cl2. Trong đó X, Y, Z là các chất rắn; Y và Z đều chứa natri. X, Y, Z là:

A. NaCl, NaBr, Na2CO3

B. NaBr, NaOH, Na2CO3

C. NaCl, Na2CO3, NaOH

D. NaCl, NaOH, Na2CO3

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Cl2 → NaCl → NaOH → Na2CO3 → NaCl → Cl2

2Na + Cl2 → 2NaCl

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2 (điện phân dung dịch có màng ngăn)

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2 (điện phân dung dịch có màng ngăn)

Câu 8: Đốt cháy hết 13,6g hỗn hợp Mg, Fe trong bình kín chứa khí clo dư, sau phản ứng thì lượng clo trong bình giảm tương ứng 0,4 mol. Khối lượng muối clorua khan thu được là:

A. 65,0 g

B. 38,0 g

C. 50,8 g

D. 42,0 g

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

mmuối = mKL + mCl2 = 13,6 + 0,4 * 71 = 42

Câu 9: Nước Gia-ven là hỗn hợp các chất nào sau đây?

A. HCl, HClO, H2O

B. NaCl, NaClO, H2O

C. NaCl, NaClO3, H2O

D. NaCl, NaClO4, H2O

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Cho khí clo tác dụng với dung dịch NaOH loãng ở nhiệt độ thường ta thu được nước Gia-Ven theo phương trình hóa học sau:

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Câu 10: Clorua vôi có công thức là:

A. CaOCl

B. CaOCl2

C. Ca(OCl)2

D. CaCl2

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Công thức phân tử của clorua vôi là CaOCl2.

6. Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ) Về Phản Ứng Ca(OH)2 + Cl2

1. Phản ứng giữa Ca(OH)2 và Cl2 có phải là phản ứng oxi hóa khử không?

   • Có, đây là phản ứng oxi hóa khử, trong đó Cl2 vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.

2. Sản phẩm chính của phản ứng Ca(OH)2 và Cl2 là gì?

   • Sản phẩm chính là CaOCl2 (clorua vôi) và H2O (nước).

3. Clorua vôi có những ứng dụng gì trong thực tế?

   • Clorua vôi được dùng để khử trùng, tẩy trắng, xử lý nước và trong sản xuất hóa chất.

4. Tại sao clo ẩm lại có tính tẩy màu?

   • Do clo tác dụng với nước tạo ra axit hipoclorơ (HClO), chất này có tính oxi hóa mạnh và tẩy màu.

5. Phản ứng giữa clo và hidro có thể gây nổ không?

   • Có, đặc biệt khi có ánh sáng và tỉ lệ mol H2 và Cl2 là 1:1.

6. Nước Gia-ven là gì và nó được tạo ra như thế nào?

   • Nước Gia-ven là hỗn hợp NaCl, NaClO và H2O, được tạo ra khi cho clo tác dụng với dung dịch NaOH loãng.

7. Điều kiện nào là tốt nhất để phản ứng giữa Ca(OH)2 và Cl2 xảy ra?

   • Nhiệt độ khoảng 30°C và Ca(OH)2 ở dạng sữa vôi.

8. Clo có tác dụng với kim loại không? Nếu có, sản phẩm là gì?

   • Có, clo tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua.

9. Clo có những tính chất hóa học cơ bản nào?

   • Tính oxi hóa mạnh, dễ dàng nhận thêm 1 electron.

10. Tại sao cần cân bằng phương trình hóa học của phản ứng?

    • Để đảm bảo tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng, số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố phải bằng nhau ở cả hai vế của phương trình.

7. Tìm Hiểu Thêm Tại CAUHOI2025.EDU.VN

Bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về hóa học và các phản ứng thú vị khác? Hãy truy cập CAUHOI2025.EDU.VN ngay hôm nay! Chúng tôi cung cấp thông tin chi tiết, chính xác và dễ hiểu về nhiều chủ đề khác nhau, giúp bạn nắm vững kiến thức và tự tin hơn trong học tập và công việc.

Tại CAUHOI2025.EDU.VN, bạn có thể:

• Tìm kiếm câu trả lời cho mọi thắc mắc của bạn.
• Đọc các bài viết và hướng dẫn chi tiết về nhiều lĩnh vực.
• Đặt câu hỏi và nhận được sự tư vấn từ các chuyên gia.

Đừng bỏ lỡ cơ hội khám phá thế giới kiến thức phong phú tại CAUHOI2025.EDU.VN. Hãy truy cập ngay và trở thành một phần của cộng đồng học tập năng động của chúng tôi!

Địa chỉ: 30 P. Khâm Thiên, Thổ Quan, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam

Số điện thoại: +84 2435162967

Trang web: CAUHOI2025.EDU.VN

Hãy liên hệ với CauHoi2025.EDU.VN ngay hôm nay để được giải đáp mọi thắc mắc và khám phá thêm nhiều kiến thức bổ ích!