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碱石灰的成分、作用小议

来源:摘抄于因特网作者:张劲辉 点击:所属专题: 干燥剂 碱石灰
随手翻开一本无机化学书,都可以找到这个问题的答案。笔者一口气查阅了一二十种不同深浅层次的化学用书,对于碱石灰的成分及其作用,陈述不尽相同。现将部分资料罗列于下表。 D[7 ?和风论坛 -- 和风论坛:一个为教师、学生、家长服务的综合教育论坛 -s ? 对于这样一个简

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随手翻开一本无机化学书,都可以找到这个问题的答案。笔者一口气查阅了一二十种不同深浅层次的化学用书,对于碱石灰的成分及其作用,陈述不尽相同。现将部分资料罗列于下表。

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.碱石灰是由NaOH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。

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