金属铍的制备

    铍属于活泼金属，它的制备方法有：
 （1）电解无水熔融的铍盐，如氯化铍。

        BeCl2(熔融态) Be + Cl2
 （2）用金属镁还原氟化铍BeF2。

        Mg + BeF2 Be + MgF2

　

氧化铍的制备

    用金属铍在氧气中燃烧,或铍的碳酸盐,硝酸盐,氢氧化物加热分解,即可得到白色粉末状的BeO.
          2Be + O2 2BeO
          BeCO3 BeO + CO2
            Be(OH)2 BeO + H2O

　

金属镁的制备

 1) 热还原法：
    用白云石CaMg(CO3)2加热分解得到氧化钙和氧化镁的混合物，在镍容器中以铁硅还原,最后镁在真空中蒸馏出来。
          2MgO(s) + 2CaO(s) + Si(s) 2Mg(g) + Ca2SiO4(s)
    工业上也可用碳或CaC2作还原剂，在2000℃时还原氧化镁制得镁：

          MgO(s) + C(s) Mg(s) + CO(g)

          MgO + CaC2 CaO + Mg + 2C

 2) 熔融电解法:
    电解熔融的无水氯化镁,适用于从海水中提取镁:
          MgCl2 Mg + Cl2↑

　

　

氧化镁的制备

 1) 金属镁在高温下燃烧：
          2Mg + O2 2MgO
 2) 工业上一般通过煅烧碳酸镁或氢氧化镁来生产氧化镁：
          MgCO3 MgO + CO2↑ 
          Mg(OH)2 MgO + H2O
    煅烧温度在923K左右制成的为轻质MgO，煅烧温度在1923K以上时制成的为重质MgO.

　

氢氧化镁的制备

    将海水和廉价的石灰乳反应,即可得到Mg(OH)2沉淀.
          Mg2+ + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + Ca2+

　

无水氯化镁的制备

    用六水合氯化镁在干燥的氯化氢气流中加热脱水而得.

MgCl2·6H2O

MgCl2 + 6H2O↑

　

碱式碳酸镁的制备

          Mg(OH)2 + C O2 + 2H2O MgCO3·3H2O

        5MgCO3·3H2O 4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O + 10H2O + CO2

　

金属钙的制备

    金属钙的制备方法有：
 1) 电解熔融氯化钙：

CaCl2

Ca + Cl2

 2) 用金属铝在真空和1473K温度下还原石灰：

3CaO + 2Al

3Ca + Al2O3

    还原法成本低，目前正在代替电解法而成为制钙的主要方法。

　

氧化钙的制备

    在工业上是由煅烧石灰石制得.
            CaCO3 CaO + CO2↑

　

无水硫酸钙的制备

    将生石膏加热到625K以上,即可得到无水硫酸钙.
          CaSO4·2H2O CaSO4 + 2H2O

　

磷酸钙的制备

    用CaCl2与Na3PO4作用而制得。
          3CaCl2 + 2Na3PO4 Ca3(PO4)2↓ + 6NaCl

　

过磷酸钙的制备

    用硫酸处理Ca3(PO4)2·H2O矿粉，可制得过磷酸钙。它是一种常用的水溶性磷肥，主要成分是Ca(H2PO4)2和无水CaSO4：
          Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2

　

碳化钙的制备

    电石是由生石灰与焦碳(或无烟煤)混合,在电炉中煅烧制得:
          2CaO + 4C 2CaC2 + O2↑

　

金属锶的制备

 1) 电解熔融的SrCl2和KCl的混合物;
          SrCl2 Sr + Cl2
 2) 真空下用Al还原SrO
          2Al + 3SrO Al2O3 + 3Sr

　

氧化锶的制备

 1) 金属锶在室温或加热下，能与氧气直接化合生成SrO：
          2Sr＋O22SrO
 2) 碳酸锶或硝酸锶加热分解也可制得SrO：
          2Sr(NO3)22SrO + 4NO2 + O2 
          SrCO3SrO + CO2 

　

硝酸锶的制备

    将碳酸锶与硝酸作用并在20℃时结晶,即得Sr(NO3)2·2H2O.
          SrCO3 + 2HNO3 + H2O Sr(NO3)2·2H2O + CO2

　

金属钡的制备

 1) 电解熔融的氯化钡。
          BaCl2 Ba + Cl2
 2) 在真空中，用Al或Si在1473K还原BaO或BaCl2：
          3BaO + 2Al Al2O3 + 3Ba
          3BaO + Si BaSiO3 + 2Ba
 3) 钡的氮化物热分解：
          Ba3N2 N2 + 3Ba

　

过氧化钡的制备

    BaO2的制备方法除氧化钡在773K～793K时与氧气作用直接生成外，还有间接方法制备BaO2，即室温下以氨水为介质，使Ba(NO3)2和H2O2作用：
          2BaO + O2 2BaO2
          Ba(NO3)2 + 3H2O2 + 2NH3·H2O BaO2·2H2O2 + 2NH4NO3 + 2H2O
    然后加热到383K～388K，即脱去H2O2而得BaO2。BaO2可用作供氧剂、引火剂等。

　

硝酸钡的制备

    工业上用下面的方法制取Ba(NO3)2:
     (1)   2NaNO3 + BaCl2 Ba(NO3)2 + 2NaCl
     (2)   2NaNO3 + BaS Ba(NO3)2 + Na2S


氯化钡的制备

    工业上是在高温下用煤气使重晶石BaSO4还原为BaS，再使BaS与CaCl2反应而生成BaCl2：
          BaSO4 + 4C BaS + 4CO
          BaS + CaCl2 BaCl2 + CaS
    在BaCl2溶液中加入NaOH，经浓缩、结晶可制取Ba(OH)2。

　

硫化钡的制备

    工业上，常用煤粉还原重晶石法制备BaS，其工艺过程为：先将重晶石预处理，除去硅、铁、铝等杂质，然后，将重晶石和煤按比例混合，经粉碎、筛分后放入转炉，在1273~1573K下进行还原反应。

        BaSO4 + 4C BaS + 4CO

        BaSO4 + 4CO BaS + 4CO2

    得到粗BaS后，在经热水洗涤，弃去残渣，母液经蒸发、浓缩、结晶，可得到纯净的BaS·6H2O，工业上也可直接用澄清的BaS水溶液供制备其他钡盐使用。BaS生产的工艺流程如图：

　

碳酸钡的制备

    BaCO3可用下述方法制取。用粉状重晶石与煤粉混合，控制温度在1173K～1473K，在转炉中进行还原焙烧，发生下述反应：
          BaSO4 + 4C BaS + 4CO
          BaSO4 + 4CO BaS + 4CO2
    用水浸取焙烧产物，由于BaS水解：
          2BaS + 2H2OBa(HS)2 + Ba(OH)2
    产生可溶于H2O的Ba(HS)2和Ba(OH)2。在上述溶液中，通入CO2酸化溶液，即生成BaCO3沉淀：
          Ba(HS)2 + CO2 + H2OBaCO3 ＋ 2H2S
    BaCO3溶于盐酸得到可溶性钡盐BaCl2。