金属钙

金属钙

中文名
水溶性 与水反应、微溶
外观 银白色至灰白色粉末
熔点 850℃
化学式 Ca
CAS登录号 7440-70-2
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用途

纯金属钙

制取方法

生石膏和金属钾反应

CaSO4+2K==Ca+K2SO4

电解熔融氯化钙

CaCl2==通电==Ca+Cl2↑

融化的钙盐与比钙活泼的金属发生置换反应(无水)

Ca(NO3)2+2K=2KNO3+Ca

CaCO3+2K=K2CO3+Ca

用铝还原生石灰

3CaO+2Al=高温=Al2O3+3Ca

用途

金属钙(含钙的中间合金)在钢铁工业中的主要用途是加工成金属钙粒,然后制成钙铁线或者纯钙线,最终用于钢铁的炉外精炼,其作用是脱硫、脱氧,增加钢水的流动性,促进钢水中夹杂物的快速上浮,一般用于优质钢的生产;用作脱水剂,制造无水酒精[1];在石油工业上,用作脱硫剂,在冶金工业上,用它去氧或去硫。

金属钙有强还原性,可以还原水生成氢气。

但氢氧化钙微溶,在纯水中,不溶的氢氧化钙覆盖在金属钙表面,使金属钙钝化,反应很快停止。

硫酸钙微溶,因此若把金属钙浸入硫酸中,也会钝化并使反应很快停止。

金属钙也能还原二氧化碳至碳

因为金属钙可以还原水和二氧化碳,所以不能用氢气和一氧化碳还原生石灰制取金属钙。

常见谣言

氧化钙和木炭反应可以制取钙

谣言:CaO+C==high templeature==Ca+CO

2CaO+C==high templeature==Ca+CO2

真相:CaO+3C==high templeature==CaC2+CO(这是工业制取电石的方法)

含钙化合物

大理石(主要成分CaCO3)

大理石是很名贵的建筑材料;因盛产于我国云南省大理县而得名,别的地方也出产,但也叫“大理石”。大理石是石灰石中的一种。石灰石的化学成分是碳酸钙。石灰石大都是青灰色,坚硬、很脆。在大自然中,常常一大片地区的地层都是由石灰岩组成的。石灰石被用来修水库、铺路、筑桥。如河南林县著名的“红旗渠”,就是用当地盛产的石灰石砌成的。

石灰石(主要成分CaCO3)和生石灰(CaO)

石灰石在石灰窑中,和焦炭混合在一起灼烧后,制成生石灰。

(主要化学反应,反应条件:“高温”)

生石灰煮鸡蛋生石灰煮鸡蛋(2)生石灰的化学成分是氧化钙。生石灰是白色类似石头的块状固体,它很有趣,一遇水会发生激烈的化学反应,变成白色的粉末——熟石灰,同时放出大量的热[化学方程式]。在建筑工地上,你常可看见人们往生石灰中加水。这时,如果往里放个鸡蛋,足以把它煮熟。熟石灰的化学成分是氢氧化钙,能溶于水。石灰水,就是氢氧化钙溶液、石灰水刷在墙上,起初,并不怎么白、过了一会儿,却会越来越白。这是一场有趣的循环:熟石灰和空气中的二氧化碳作用,又重新变成了碳酸钙

[]。

然而,人们在石灰窑中,却是用石灰石(碳酸钙)来烧成生石灰。燃烧时,石灰石放出了二氧化碳,变成氧化钙。

石膏(主要成分CaSO4)

硫酸钙也是钙的重要化合物,俗名石膏,微溶于水。在工业上,人们用石膏做成各种模型,来浇铸金、银、铝、镁、铜以及这些非铁金属的合金。石膏还大量用来制造各种石膏像。不过,天然的石膏矿并不是雪白色的致密固体,外貌倒是象石蜡,它是含水结晶体生石膏(CaSO4·2H2O)[2]。生石膏加热后,才变成熟石膏

[3]

钙和硬水

硬水及其缺点

天然水,如河水、湖水、江水中,常含有一些可溶性的钙化合物,如碳酸氢钙。这种水,被称为硬水。硬水给人们带来不少麻烦,用它烧开水,原先溶解在水中的碳酸氢钙受热会转化成不溶性的碳酸钙,沉淀出来,变成锅垢。工厂里的锅炉如果锅垢太厚了,不仅浪费燃料,甚至会因受热不均匀而引起爆炸;用它洗衣服,碳酸氢钙会和肥皂起化学作用,成硬脂酸钙沉淀出来,浪费了肥皂。

软化硬水

为了克服硬水的这些缺点,人们常要把硬水软化,如加入苏打(碳酸钠),便可以使碳酸氢钙变成碳酸钙沉淀出来,滤掉。也有的用煮沸的方法使硬水软化。蒸馏是实验室中常用的方式。

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