Chúng tôi xin giới thiệu phương trình CaC2 + H2 → C2H2 ↑ + Ca gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học của Canxi. Mời các bạn đón xem:
Phương trình CaC2 + H2 → C2H2 ↑ + Ca
1. Phương trình phản ứng hóa học:
CaC2 + H2 → C2H2 ↑ + Ca
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Canxi cacbua phản ứng với hiđro thu được axetilen và canxi
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ: >2200oC
4. Tính chất hóa học
- Cấu trúc tinh thể
Calci carbide tinh khiết có dạng rắn gần như không màu. Ở nhiệt độ trong phòng, cấu trúc tinh thể phổ biến là cấu trúc giống muối với hai ion cacbon (C22−) nằm song song.
- Sản xuất acetylen
Phản ứng với nước được nhà hoá học người Đức Friedrich Wohler phát hiện năm 1862:
CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Đây là phản ứng căn bản để tạo ra acetylen quy mô công nghiệp và là ứng dụng chủ yếu của calci carbide.
- Sản xuất calci cyanamide
Calci carbide phản ứng với nitơ ở nhiệt độ cao tạo thành calci cyanamide:
CaC2 + N2 → CaCN2 + C
Calci cyanamide được sử dụng làm phân bón hóa học. Nó bị thủy phân để trở thành cyanamide – H2NCN.
- Sản xuất thép
Đất đèn được sử dụng để:
Khử lưu huỳnh trong sắt (gang trắng, gang xám và thép)
Làm nhiên liệu sản xuất thép, chuyển các vụn sắt thành dạng lỏng tùy theo tính kinh tế.
Chống oxy hóa ở các thiết bị môi (thìa) múc kim loại.
Đèn carbide
Đất đèn được sử dụng để thắp sáng. Đèn carbide là thiết bị chiếu sáng sử dụng khí acetylen tạo ra khi tưới nước lên đất đèn. Đèn này không sử dụng trong các mỏ than bởi khí metan tại mỏ dễ gây nổ. Tại mỏ than, người ta dùng đèn Davy. Tuy vậy, đèn carbide đã từng được dùng rộng rãi tại các mỏ thiếc, đồng và mỏ đá, ngày nay, chúng được thay thế bằng đèn dùng điện. Đèn carbide vẫn được sử dụng bởi một số nhà thám hiểm hang động và một số khu vực dưới lòng đất khác. Có một thời, chúng cũng được dùng làm đèn chiếu sáng trước ô tô trước khi đèn điện thay thế chúng hoàn toàn.
- Các ứng dụng khác
Đất đèn được dùng để thúc trái cây chín nhanh bởi khí acetylen là chất làm trái cây chín (tương tự khí ethylen).
Tại Hà Lan và Bỉ ngày này, có một tập quán truyền thống tên là Carbidschieten. Để tạo tiếng nổ, đất đèn và nước được đổ vào một thùng đựng sữa có nắp đậy. Chúng được kích nổ bằng đuốc. Một số làng ở Hà Lan đốt nhiều thùng như thế một lúc như một truyền thống cổ xưa. Truyền thống này đến từ một tôn giáo đa thần cổ với ý nghĩa xua đuổi các linh hồn.
Nó còn được sử dụng tạo tiếng nổ lớn cho các phát bắn tượng trưng của súng thần công.
Cùng với calci phosphide, calci carbide có trong pháo hiệu hàng hải nổi, tự cháy.
5. Cách thực hiện phản ứng
- Cho CaC2 tác dụng với khí H2 ở nhiệt độ cao
6. Bài tập liên quan
Ví dụ 1: Một hỗn hợp rắn gồm: Canxi và Canxicacbua. Cho hỗn hợp này tác dụng với nước dư nguời ta thu đuợc hỗn hợp khí
A. Khí H2
B. Khí H2 và CH2
C. Khí C2H2 và H2
D. Khí H2 và CH4
Đáp án C
Hướng dẫn giải:
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
Ví dụ 2: Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, kim loại Ca thuộc nhóm
A. IA.
B. IIIA.
C. IVA.
D. IIA.
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
Canxi là một kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA
Ví dụ 3: Điều nào sau đây không đúng với canxi ?
A. Nguyên tử Ca bị oxi hóa khi Ca tác dụng với H2O
B. Ion Ca2+ bị khử khi điện phân CaCl2 nóng chảy
C. Nguyên tử Ca bị khử khi Ca tác dụng với H2
D. Ion Ca2+ không bị oxi hóa hay bị khử khi Ca(OH)2 tác dụng với HCl
Đáp án C
Hướng dẫn giải:
Ta có Ca + H2 → CaH2 (canxi hidrua).
Trong phương trình này Ca đóng vai trò là chất khử (bị oxi hóa).
Ví dụ 4: Phản ứng nào trong các phản ứng sau không tạo ra axetilen?
A. Ag2C2 + HCl →
B. CH4
C. Al4C3 + H2O→
D. CaC2 + H2O→
Đáp án C
Ví dụ 5: Cho một loại đất đèn chứa 80%CaC2 nguyên chất vào một lượng nước dư, thu được 4,48 lít khí (đktc). Khối lượng đất đèn đem dùng là:
A. 12,8 gam
B. 10,24 gam
C. 16 gam
D. 17,6 gam
Đáp án C
Hướng dẫn giải:
Số mol của etilen là: nC2H2 = 4,48 / 22,4 = 0,2 (mol)
Phương trình phản ứng
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
0,2 0,2
mCaC2 = 0,2 . 64 = 12,8 (gam)
mđất đèn = 12,8 / 80 .100 = 16 (gam)
7. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Canxi và hợp chất:
Phương trình nhiệt phân Ca(CN)2 → CaC2 + N2↑
3O2 + 2Ca(CN)2 → 2CaCO3↓ + 2N2↑
