碱石灰又称钠石灰,白色或米黄色粉末,疏松多孔,是氢氧化钙(Ca(OH)2),大约75%),水(H₂O,大约20%),氢氧化钠(NaOH,大约3%),和氢氧化钾(KOH,大约1%)的混合物,
碱石灰的主要成分:氢氧化钙(Ca(OH)2,大约75%),氢氧化钠(NaOH,大约3%),和氢氧化钾(KOH,大约1%),水(H2O,大约20%)。(高中教材中的氧化钙与氢氧化钠和水是碱石灰的代替品)[1]
工业碱石灰是煅烧碱石(即Na2CO3·NaHCO3·2H2O,富钾钠的石灰石)获得Na2O.CaO或K2O.CaO产品,澄清水溶液浓缩制成烧碱.
认为碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物是一种误解,可能源于“制碱石灰实验”,即在氢氧化钠溶液中加入氧化钙,加热,制成碱石灰。碱石灰可以由氢氧化钠和氧化钙制成,只是代替,而没说就是二者。但考试的时候还是尽量写氢氧化钠和氧化钙的混合物。制备甲烷时,碱石灰中的生石灰并不参加反应,但生石灰可稀释混合物的浓度,使混合物疏松,使生成的甲烷易于外逸,同时也减少了固体NaOH在高温时跟玻璃的作用,防止试管爆裂.生石灰的吸水性可以防止NaOH的潮解.制备甲烷时碱石灰的作用是提供反应物NaOH和干燥剂(CaO)。
在不同化学反应中起的作用不同:
碳酸盐加热分解能产生CO2,只有(NH4)2CO3或NH4HCO3,其分解产生的混合气体通过碱石灰后,CO2和H2O被吸收,可得到纯净的NH3。(起干燥作用)
运用其干燥作用能实现气体除杂,如NH₃(H₂O)
碱石灰还可以除去SO₂,H₂S,HCl,CO₂
等酸性气体
初中常用的干燥剂有酸性\碱性\中性之分
干燥剂顾名思义就是用来干燥用的(中学常见的是干燥气体当然也可干燥液体,中学不常见),当然根据干燥剂的性质不同干燥的物质类型也不同.
常见的干燥剂(括号中为干燥剂的状态):
酸性干燥剂:浓硫酸(H₂SO₄),五氧化二磷(P₂O5)等;主要干燥酸性或中性气体
如SO₂,CO₂,CO,NO₂,O₂,NO,H₂,N₂
碱性干燥剂:碱石灰(CaO),NaOH等;主要干燥碱性或中性气体
如NH₃,CO,O₂,N₂,H₂,PH₃
中性干燥剂:CaCl₂(s),MgSO₄(s)等;这类干燥剂不常用因为很复杂,如CaCl₂(s),看上去好像不和酸性气体反应似乎可以干燥酸性气体,但它不能干燥卤化氢(HCl
HBr),因会发生复杂的化学反应中学阶段没学;再者它也不能干燥NH₃,因它可以和NH₃形成复杂的络合物.总之这类干燥剂一般主要是干燥中性气体.
另:①,干燥剂的选择既要看干燥剂的性质还要看所干燥物质的性质,如浓硫酸是酸所以不能干燥碱性气体;另外浓硫酸还具有强氧化性,因此不能用来干燥还原性的物质如H₂S,HI,HBr等
②对液体干燥剂来说一般装在洗气瓶中(气体从长管进,短管出).而固体干燥剂装在干燥管或U形管中
混淆了好久的碱石灰的真正成分
碱石灰的成分、作用小议
对于这样一个简单问题,在化学教学中长期含糊不清,就是92年高中化学新版的课本(见上表) 对碱石灰的组成也采取了模棱两可的写法。但从给学生形成科学概念的角度讲,教学中以下问题又确实不能回避。
1�钍�沂怯蒒aOH与CaO组成的混合物,还是由NaOH与Ca(OH)2组成的混合物?
2.碱石灰作为一种干燥剂,起实质性干燥作用的是NaOH,还是Ca(OH)2,抑或是CaO?鉴于没有确定是CaO或是Ca(OH)2,因此这个问题的回答,总是不能令人满意的。
3.碱石灰用于实验室制甲烷,它除了起反应的作用以外,其中的Ca(OH)2究竟起了哪些作用?特别是有没有吸水作用。
在我们查阅上述资料的过程中,似乎找到了回答这些问题的依据。
第一 可供分析的数据有:
CaCO3的热分解温度是898℃;
Ca(OH)2的热分解温度是580℃;
无水醋酸钠的熔点是324℃;
NaOH的熔点是327.6℃。
第二 碱石灰的制法是:把CaCO3在1000℃左右灼烧3—4h,将制得的生石灰与NaOH的浓溶液作用,在200—250℃干燥制成。在这个过程中,生石灰在碱的溶液中是彻底地生成了Ca(OH)2,而在200—250℃的条件下干燥,远没有达到Ca(OH)2的分解温度。据此,我们有理由对碱石灰的成分和作用作出以下的结论:
1.碱石灰只可能是NaOH与Ca(OH)2的混合物(而不是NaOH与CaO的混合物)。至于可以用NaOH跟生石灰的混合物来代替碱石灰,那又是另一回事了。
2.碱石灰作为一种干燥剂,起实质性作用的应当是NaOH,而不是Ca(OH)2,更不是CaO。实验测得:在NaOH上水蒸气的张力约为0.16mm水银柱,这就表明NaOH是一种优良的干燥剂。实验还证明,当潮湿的空气通过装有固体NaOH的管子后,在25℃时每升空气中所遗留下的水量约有0.16mgH2O。
3.实验室制甲烷用碱石灰,其中的Ca(OH)2所起的作用是:
(1)稀散(释)NaOH在加热条件下对反应容器(试管)的腐蚀作用。
(2)鉴于实验室制甲烷的反应温度远高于无水醋酸钠和NaOH的熔点,因些Ca(OH)2起到了把反应物固定在被加热的反应部位,不致流动。
不少实验者认为碱石灰在制甲烷的反应中可以使混合物变得疏松,增加透气性;碱石灰有很强的吸水性,有利制备甲烷反应的进行。我们认为,碱石灰在制甲烷实验里说它有吸水性,这是非常勉强不合实际的。可以设想一个在常温条件下的良好干燥剂,到了高温条件下还有吸水干燥作用吗?实验室制甲烷不难发现,远离加热试管的部位总凝聚着大量水滴。这时的碱石灰不仅不能吸水,就是室温条件下吸得的水也几乎全部解脱了。至于增加透气性,就其理由是不充分的,至少不是主要的。
碱石灰 又称 钠石灰 ,白色或米黄色粉末,疏松多孔,主要成分为氧化钙、 氢氧化钠 和少量的 水 ,主要作为干燥剂,同时也可以用来吸收酸性气体。