Номер 604, страница 110 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

604. Как получают гашёную известь в промышленных условиях? Приведите уравнения соответствующей реакции и укажите условия её проведения.

Решение

Промышленное получение гашёной извести, или гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$), представляет собой двухстадийный процесс. На первой стадии из природного карбонатного сырья получают негашёную известь (оксид кальция, $CaO$). На второй стадии негашёную известь подвергают обработке водой — «гашению».

Стадия 1: Получение негашёной извести ($CaO$)

В качестве сырья используют карбонатные горные породы: известняк, мел, ракушечник, основной составляющей которых является карбонат кальция ($CaCO_3$). Сырьё подвергают термическому разложению (обжигу) в больших промышленных печах (чаще всего шахтного или вращающегося типа).

Уравнение реакции:

$CaCO_3(тв.) \xrightarrow{t=900-1200^\circ C} CaO(тв.) + CO_2(г.)$

Условия проведения:

• Высокая температура (900–1200 °C), необходимая для термического разложения карбоната кальция. Процесс является эндотермическим (требует подвода тепла).
• Постоянный отвод образующегося углекислого газа ($CO_2$). Реакция обратима, и удаление одного из продуктов смещает химическое равновесие вправо, в сторону образования оксида кальция.

Стадия 2: Получение гашёной извести ($Ca(OH)_2$)

Полученную на первой стадии негашёную известь ($CaO$) смешивают с водой. Этот процесс называется гашением извести.

Уравнение реакции:

$CaO(тв.) + H_2O(ж.) \rightarrow Ca(OH)_2(тв.) + Q$

Условия проведения:

• Процесс является сильно экзотермическим — протекает с выделением значительного количества теплоты ($Q$), из-за чего смесь может разогреваться до кипения воды.
• Гашение проводят в специальных аппаратах — гидраторах, которые обеспечивают равномерное перемешивание и контроль температуры.
• В зависимости от количества воды, используемой для гашения, получают разные продукты: известь-пушонку (мелкий сухой порошок), известковое тесто (пластичная паста) или известковое молоко (водная суспензия).

Ответ: Гашёную известь в промышленности получают взаимодействием негашёной извести ($CaO$) с водой. Саму негашёную известь предварительно получают обжигом известняка ($CaCO_3$) при температуре 900-1200 °C. Уравнение реакции получения гашёной извести: $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$. Реакция является экзотермической и проводится в специальных аппаратах (гидраторах), контролируя количество добавляемой воды.