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1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除CO 2与次氯酸盐反应产物的探讨高三化学组 如何理解NaClO与Ca(ClO)2的溶液中分别通少量CO2的反应差异?【反应】1、次氯酸钠溶液在空气中变质:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO2、 次氯酸钙在空气中变质: Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 【问题】查资料可知,K(HClO)=2.9010-8,K(H2CO3)=4.4510-7,K(HCO3 -)=4.6910-11,由此可知酸性:H2CO3 HClOHCO3-, 按照“强酸制弱酸”的原则,向次氯酸盐溶液中通入 CO2,无论 CO2 是否过量只能
2、生成次氯酸和碳酸氢盐。 但是由以上反应可知次氯酸钙和少量二氧化碳反应生成碳酸钙,次氯酸钠和少量二氧化碳反应却生成碳酸氢钠,为什么不同?【理论探讨】通过标准吉布斯自由能进行探讨,结果如下:通过计算发现在 298K(常温)时,Ca(ClO)2 与 CO2 反应生成 CaCO3 的趋势远大于生成 Ca(HCO3)2 的趋势。在 298K即常温时,NaClO与 CO2 反应生成 NaHCO3 的趋势远大于生成 Na2CO3的趋势。【认识】通过讨论,大家一致认为出现上述现象的原因主要是 CaCO3 的溶度积较小(Ksp=8.710-9)。在上述实验中,c(Ca2+)=0.1 mol/L,计算可知,c(C
3、O3 2-)只需大于8.710-8 mol/L即可产生沉淀, 根据 HCO3-的浓度和电离常数计算 c(CO3 2-)=3.010-6 mol/L,能够满足生成沉淀的条件,因此少量 CO2 与 Ca(ClO)2 反应可以生成CaCO3 沉淀。总之,利用电离平衡常数的大小、确定酸的强弱及“强酸制弱酸”规律是高中阶段学生判断酸与盐反应产物的一种重要方法。该方法简便易行,适用范围较广,但是这一规律并不是万能的,如前面所述CO2反应产物除了与其电离平衡常数大小有关外,还与生成盐的溶度积等生成物自身性质密切相关,我们不能仅从电离平衡常数的大小来判断。【结论】次氯酸钠溶液中无论通入少量或是足量的CO2,都是生成NaHCO3。【进一步思考】如果是二氧化硫代替二氧化碳反应有该如何?对次氯酸钠SO2气体少量时,3NaClO+SO2+H2O=Na2SO4+2HClO+NaClSO2气体过量时,SO2+NaClO+H2O=H2SO4+NaCl对次氯酸钙SO2不过量:3Ca(ClO)2+2SO2+2H2O=2CaSO4+CaCl2+4HClOSO2气体过量:Ca(ClO)2+2SO2+2H2O=CaSO4+2HCl+H2SO4【精品文档】第 页