Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu các kiến thức trọng tâm về Canxi (Ca) bao gồm định nghĩa, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế của Canxi, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Hóa học. Mời các bạn đón xem:
Canxi (Ca): Tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế
- Canxi là kim loại kiềm thổ, cần thiết cho có con người và các loài sinh vật.
- Kí hiệu: Ca
- Cấu hình electron: [Ar] 4s2
- Số hiệu nguyên tử: 20
- Khối lượng nguyên tử: 40 g/mol
- Vị trí trong bảng tuần hoàn
+ Ô: số 20
+ Nhóm: IIA
+ Chu kì: 4
- Đồng vị: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 45Ca, 46Ca, 47Ca, 48Ca
- Độ âm điện: 1,00
1. Tính chất vật lí:
- Canxi là kim loại kiềm thổ, màu trắng bạc, dẻo, khá cứng.
- Canxi có khối lượng riêng là 1,54 g/cm3; có nhiệt độ nóng chảy là 8420C và sôi ở 14955C.
2. Nhận biết
- Đốt cháy các hợp chất của Canxi, cho ngọn lửa màu đỏ - nâu.
- Canxi là chất khử mạnh:
Ca → Ca2+ + 2e
a. Tác dụng với phi kim
2 Ca + O2 → 2 CaO
Ca + H2 → CaH2 .
b. Tác dụng với axit
- Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng:
Ca + 2HCl→ CaCl2 + H2
- Với dung dịch HNO3:
Ca + 4HNO3 đặc → Ca(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
c. Tác dụng với nước
- Ở nhiệt độ thường, Ca khử nước mạnh.
Ca + 2H2O → CaOH)2 + H2
- Canxi có 6 đồng vị ổn định, hai trong chúng có nguồn gốc tự nhiên: đồng vị Ca40 và đồng vị phóng xạ Ca41 với chu kỳ bán rã = 103.000 năm. 97% của nguyên tố này là ở dạng Ca40.
- Điện phân nóng chảy muối canxi clorua.
- Canxi là một thành phần quan trọng của khẩu phần dinh dưỡng. Sự thiếu hụt rất nhỏ của nó đã ảnh hưởng tới sự hình thành và phát triển của xương và răng. Thừa can xi có thể dẫn đến sỏi thận. Vitamin D là cần thiết để hấp thụ canxi. Các sản phẩm sữa chứa một lượng lớn canxi.
- Các ứng dụng khác còn có:
+ Chất khử trong việc điều chế các kim loại khác như uran, ziriconi hay thori.
+ Chất chống ôxi hóa, chống sulfua hóa hay chống cacbua hóa cho các loại hợp kim chứa hay không chứa sắt.
+ Một chất tạo thành trong các hợp kim của nhôm, beryli, đồng, chì hay magiê.
+ Nó được sử dụng trong sản xuất xi măng hay vữa xây sử dụng rộng rãi trong xây dựng.
VIII. Bài tập liên quan về Canxi (Ca)
Ví dụ 1: Hợp chất nào của canxi được dùng để đúc tượng, bó bột khi gãy xương?
A. Thạch cao nung nóng (CaSO4.H2O)
B. Thạch cao sống (CaSO4.2H2O)
C. Đá vôi (CaCO3)
D. Vôi sống CaO
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
Thạch cao nung (CaSO4.H2O) thường được đúc tượng, đúc các mẫu chi tiết tinh vi dùng trang trí nội thật, làm phấn viết bảng, bó bột khi gãy xương
Ví dụ 2: Từ đá vôi (CaCO3), điều chế Ca bằng cách:
A. Dùng kali đẩy canxi ra khỏi CaCO3
B. Điện phân nóng chảy CaCO3
C. Nhiệt phân CaCO3
D. Hòa tan với dd HCl rồi điện phân nóng chảy sản phẩm
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
CaCl2 → Ca + Cl2 ↑
Ví dụ 3: Thành phần hóa học chính của thạch cao là:
A. CaCO3. B. Ca(NO3)2. C. CaSO4. D. Ca3(PO4)2.
Đáp án C
Ví dụ 4: Hợp chất nào của canxi được dùng để đúc tượng, bó bột khi gãy xương?
A. Thạch cao nung nóng (CaSO4.H2O)
B. Thạch cao sống (CaSO4.2H2O)
C. Đá vôi (CaCO3)
D. Vôi sống CaO
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
Thạch cao nung (CaSO4.H2O) thường được đúc tượng, đúc các mẫu chi tiết tinh vi dùng trang trí nội thật, làm phấn viết bảng, bó bột khi gãy xương
Ví dụ 5: Từ đá vôi (CaCO3), điều chế Ca bằng cách:
A. Dùng kali đẩy canxi ra khỏi CaCO3
B. Điện phân nóng chảy CaCO3
C. Nhiệt phân CaCO3
D. Hòa tan với dd HCl rồi điện phân nóng chảy sản phẩm
Đáp án D
Hướng dẫn giải:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
CaCl2 → Ca + Cl2 ↑
Ví dụ 6: Thành phần hóa học chính của thạch cao là:
A. CaCO3. B. Ca(NO3)2. C. CaSO4. D. Ca3(PO4)2.
Đáp án C
Ví dụ 7: Khi đốt cháy canxi sẽ tạo thành canxi oxit hay còn gọi là
A. vôi sống
B. vôi tôi
C. Dolomit
D. thạch cao
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
2Ca + O2 → 2CaO
Khi đốt cháy canxi sẽ tạo thành canxi oxit hay vôi sống
Ví dụ 8: Vôi sống sau khi sản xuất phải được bảo quản trong bao kín. Nếu để lâu ngày trong không khí, vôi sống sẽ “chết”. Hiện tượng này được giải thích bằng phản ứng nào dưới đây ?
A. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
B. CaO + CO2 → CaCO3
C. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
D. CaO + H2O → Ca(OH)2
Đáp án B
Hướng dẫn giải:
Nếu để vôi sống lâu ngày trong không khí thì vôi sống sẽ tac dụng với khí cacbonic có trong không khí để tạo thành kết tủa CaCO3, không tạo thành vôi tôi được nữa
Ví dụ 9: Để điều chế Ca từ CaCO3 cần thực hiện ít nhất mấy phản ứng ?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Đáp án B
Hướng dẫn giải:
Phản ứng (1): CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Phản ứng (2): CaCl2 → Ca + Cl2 ↑