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系統(tǒng)解釋保定定州氫氧化鈣的溶解度將在很大程度上超出初中課程的知識(shí)范圍。離子化合物的溶解可大致分為兩個(gè)過(guò)程。首先固體離子化合物與水親和發(fā)生溶劑化作用(可簡(jiǎn)單的認(rèn)為離子化合物先以"分子"的形式進(jìn)入溶劑中),然后這些已進(jìn)入溶劑的"分子"發(fā)生電離作用形成離子。過(guò)程1(即電離過(guò)程)只能是一個(gè)吸熱過(guò)程(可從系統(tǒng)的電勢(shì)能的角度分析而知)。而過(guò)程2(即溶劑化過(guò)程)的熱效應(yīng)卻不一定。我們以固體Ca(OH)2溶于水為例。溶解前的體系是氫氧化鈣固體和純水。對(duì)于過(guò)程2:Ca(OH)2(固體)+nH2O → Ca(OH)2.nH2O(溶液)的熱效應(yīng)主要取決于氫氧化鈣是否與水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式(n的值取決于鈣元素的空電子軌道數(shù)目和其他外部條件如溫度條件等)。事實(shí)上氫氧化鈣是能和水形成配和物的。而形成配合物的過(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)程。形成的配合可以發(fā)生過(guò)程2(即電離過(guò)程):Ca(OH)2.nH2O → Ca(H2O)n2+ + 2 OH-。
保定定州氫氧化鈣具有堿的通性,是一種強(qiáng)堿,由于氫氧化鈣的溶解度比氫氧化鈉小得多,所以氫氧化鈣溶液的腐蝕性和堿性比氫氧化鈉小。這些性質(zhì)決定了氫氧化鈣有廣泛的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)上用它降低土壤酸性,改良土壤結(jié)構(gòu),很明顯在這種場(chǎng)合用氫氧化鈉是不可能的。農(nóng)藥波爾多液是用石灰乳和硫酸銅水溶液按一定比例配制的。因1885年首先用于法國(guó)波爾多城而得名。這種用于果樹(shù)和蔬菜的天藍(lán)色粘稠的懸濁液農(nóng)藥,是通過(guò)其中的銅元素來(lái)消滅病蟲(chóng)害的。其中不僅利用了氫氧化鈣能與硫酸銅反應(yīng)的性質(zhì),也利用了氫氧化鈣微溶于水的特點(diǎn)使藥液成粘稠性,有利于藥液在植物枝葉上附著。另外氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成難溶于水的碳酸鈣,也有利于藥液附著于植物表面一段時(shí)間不被雨水沖掉。氫氧化鈣和二氧化碳的反應(yīng)不論在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室還是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,或者在自然界都經(jīng)常發(fā)生。經(jīng)常被利用著。石灰沙漿砌磚抹墻的事實(shí)熟為人知,鮮為人知的是制糖工業(yè)中也發(fā)生這個(gè)反應(yīng):在制糖過(guò)程中要用氫氧化鈣來(lái)中和糖漿里的酸,然后再通入二氧化碳使剩余的氫氧化鈣變成沉淀過(guò)濾出去,這樣才能減少糖的酸味。⒐如果在氫氧化鈣溶液中繼續(xù)通入二氧化碳,會(huì)發(fā)現(xiàn)溶液先渾濁后澄清,這是因?yàn)槎趸紩?huì)和碳酸鈣[CaCO3]繼續(xù)反應(yīng)生成碳酸氫鈣。CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,而碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2]是易溶的,所以溶液會(huì)再次澄清。加熱溶液又變渾濁,因?yàn)樘妓釟溻}受熱分解,生成白色沉淀物碳酸鈣。Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O。
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