氫氧化鈣與二氧化硫之間的反應(yīng)方程式為:Ca(OH)2與SO2結(jié)合生成CaSO3和水。氫氧化鈣,也被稱為熟石灰或消石灰,是一種無(wú)機(jī)化合物,具有白色六方晶系粉末狀晶體的形態(tài)。其密度為2.243g/cm3,在580℃時(shí)會(huì)失去水分變成CaO。當(dāng)氫氧化鈣加入水中后,會(huì)形成上下兩層,上層為澄清石灰水,下層為渾濁的石灰乳或石灰漿。氫氧化鈣具有強(qiáng)堿性,擁有殺菌與防腐的能力,對(duì)皮膚和織物有腐蝕作用。它被廣泛應(yīng)用于制造漂白粉、硬水軟化劑、消毒殺蟲(chóng)劑、制革用脫毛劑、砂糖精制以及建筑材料等領(lǐng)域。
關(guān)于氫氧化鈣的物理性質(zhì),其密度在常溫下為2.24,呈細(xì)膩的白色粉末形態(tài),微溶于水。其溶解度隨著溫度的升高而下降。氫氧化鈣不溶于醇,但能夠溶于銨鹽、甘油和酸。在580℃時(shí),氫氧化鈣會(huì)分解為氧化鈣和水。氫氧化鈣的溶解度變化主要是由于其存在兩種水合物:Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O的溶解度較大,而無(wú)水氫氧化鈣的溶解度很小。隨著溫度的升高,這些水合物逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)水氫氧化鈣,導(dǎo)致氫氧化鈣的溶解度減小。
當(dāng)二氧化硫少量存在時(shí),其與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。而當(dāng)二氧化硫過(guò)量時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2。在這個(gè)反應(yīng)中,二氧化硫是一種具有刺激性的硫氧化物,它是大氣的主要污染物之一。
對(duì)于二氧化硫而言,其在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。例如,它可用作有機(jī)溶劑和冷凍劑,用于精煉各種潤(rùn)滑油;用于生產(chǎn)三氧化硫、硫酸、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽等;在食品工業(yè)中作為還原性漂白劑使用;還廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、人造纖維和染料等工業(yè)部門;以及用于生產(chǎn)硫和作為殺蟲(chóng)劑、殺菌劑等方面。
在環(huán)境保護(hù)方面,二氧化硫和氫氧化鈣的反應(yīng)被廣泛應(yīng)用于凈化廢氣和處理環(huán)境污染問(wèn)題。在工業(yè)源廢氣中,含有大量的二氧化硫可以通過(guò)與氫氧化鈣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈣,再進(jìn)一步被氧化為硫酸鈣,從而達(dá)到脫硫和減少對(duì)大氣污染的目的。這個(gè)反應(yīng)在制漿造紙過(guò)程中也有應(yīng)用,二氧化硫與氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣,作為漂白劑去除紙漿中的雜質(zhì)和色素。生成的硫酸鈣還可以作為紙張的填料和增強(qiáng)劑,提高紙張的質(zhì)量和性能。
二氧化硫與堿的反應(yīng)也是化學(xué)合成中重要的一環(huán)。以氫氧化鈉為例,當(dāng)二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),會(huì)生成亞硫酸鈉和水。如果二氧化硫過(guò)量,則會(huì)生成亞硫酸氫鈉。在離子方程式中,可以表示為:SO2+2OH-=SO3^2-+H2O,SO2+H2O+SO3^2-=2HSO3~。在實(shí)驗(yàn)室中常用的反應(yīng)是二氧化硫與澄清石灰水的反應(yīng),生成亞硫酸鈣的白色沉淀物。這個(gè)反應(yīng)的性質(zhì)與二氧化碳相似,因此在鑒別二氧化碳和二氧化硫時(shí)不能使用澄清石灰水。