硫酸钙+硫酸钙的硫酸钙+硫酸密度.docx

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硫酸钙+硫酸钙的硫酸钙+硫酸密度

氯化钙固体与稀硫酸反应时，可能因为氯化钙固体表面生成不溶于

水的硫酸钙而阻止了氯化钙与硫酸的继续作用，使反应不能继续进

行到底。

氯化钙与硫酸的反应式为：

CaCl2（固体）+H2SO4（稀硫酸）→CaSO4↓+2HCl

碳酸钠溶液与稀硫酸的反应可以进行到底：

Na2CO3（在溶液中）+H2SO4（稀硫酸）→Na2SO4+H2CO3

H2CO3（在稀硫酸溶液中）→H2O+CO2↑

中文名

硫酸钙

别称

硬石膏

分子量

136

EINECS登录号

231-900-3

水溶性

微溶于水

外观

白色粉末

英文名

Calciumsulfate

化学式

CaSO4

CAS登录号

10101-41-4

熔点

1450℃

密度

2.96

硫酸钙（二水合物）溶解度：

　0℃0.233 

　　10℃0.244 

　　18℃0.255 

　　30℃0.264 

　　40℃0.265 

　　65℃0.244 

　　75℃0.234

硫酸钙（CaSO4）无色正交或单斜晶体，单斜晶体熔点1450℃，1193℃正交转单斜晶体。

密度2.61克/立方厘米，微溶于水。

1200℃以上可以分解：

2CaSO4==1200℃==2CaO+2SO2↑+O2↑

一般由天然产出。

也是磷酸盐工业和某些其他工业的副产品。

2化学性质

高温下跟碳作用可生成硫化钙和二氧化碳。

生石膏CaS 硫酸钙O4·2H2O是 天然矿物，为白、浅黄、浅粉红至灰色的透明或半透明的板状或纤维状晶体。

性脆，128℃失1.5H2O，163℃失2H2O。

工业上将生石膏加热到150℃脱水成熟石膏CaSO4·0.5H2O（或烧石膏），加水又转化为CaSO4·2H2O。

据此可用于石膏绷带、制作石膏模型、粉笔、工艺品、建筑材料。

石膏还用为水泥调速剂以控制其硬化速度。

油漆腻子、纸张填料也用到石膏，日常点豆腐可用它为凝结剂。

农业上施用石膏以降低土壤的碱性。

石膏矿与煤炭于高温可制得SO2用于生产硫酸。

CaSO4溶解度不大，其溶解度呈特殊的先升高后降低状况。

如10℃溶解度为0.1928g/100g水（下同），40℃为0.2097，100℃降至0.1619，使溶解硫酸钙的硬水在高压锅炉（可达400℃）中结垢，造成危害，应于事前用Na2CO3使CaSO4转化为更难溶的CaCO3沉淀（其溶解度：

0.0015g）而除去（使 硬水软化）。

在大理石遇稀H2SO4时因生成微溶CaSO4包于大理石表面阻碍与酸的接触，使反应停止，故不能用稀H2SO4与大理石制取CO2。

化学方程式：

CaCO3+H2SO4===CaSO4（微溶于水）+H2O+CO2↑

初中化学：

由于其形式为某酸某，所以涉及到原子团，其根为硫酸根，所以为SO4其他常见的有硫酸根的还有硫酸亚铁，硫酸铜，硫酸钠等等

作用用途

氮肥生产分析微量一氧化碳和二氧化碳作吸湿剂、涂料、人造象牙、油漆、造纸、染料、印花、冶金、处理水。

作为食品添加剂和加工助剂，药物。

用作水泥原料;用作水泥阻滞剂;石膏

除大量用作建筑材料和水泥原料外，广泛用于橡胶、塑料、肥料、农药、油漆、纺织、食品、医药、造纸、日用化工、工艺美术、文教等部门。

在缺乏硫资源的地区，可用以制造硫酸和硫酸铵。

无色透明的石膏可作光学材料。

是制造水泥、半水硫酸钙及硫酸的原料。

油漆和造纸工业中用作填充剂。

农业上用作化肥，能降低土壤碱度、改善土壤性能。

还用作番茄、土豆罐头中的组织强化剂、酿造用水的硬化剂、酒的风味增强剂等。

建材、水泥生产用 [1] 可制作各种模型，医疗上用作石膏绷带。

此外，还可用于调节水泥的凝结时间，作油漆用的白色颜料、纸张的填料和抛光粉，也是一种常用的 干燥剂。

也用于冶金和农业等方面。

也有用作 面包改良剂。

检验

氯化物

取硫酸钙0.50g，加硝酸溶液（1→2）5ml与水40ml，振摇使溶解，依法检查（附录ⅧA），与标准氯化钠溶液9.0ml制成的对照溶液比较，不得更浓（0.018%）。

碳酸盐

取硫酸钙1.0g，加水5ml，混匀，滴加稀盐酸，不得发生暴沸。

炽灼失重取硫酸钙1.0g，炽灼至恒重，减失重量应为18.0%-23.0%。

铁盐

取硫酸钙0.20g，加 过硫酸按50mg与稀盐酸10ml，振摇溶解后，加水稀释使成50ml，加 硫氰酸铵试液5.0ml，摇匀，依法检查（附录ⅧG），与标准铁溶液3.0ml用同一方法制成的对照液比较，不得更深（0.015%）。

重金属

取硫酸钙1.0g，加稀盐酸5ml与水15ml，加热溶解，放冷，加酚酞指示液1滴，滴加浓氨溶液至溶液显淡红色，加醋酸盐缓冲液（pH3.5）2ml，滤过，滤液加水至25ml，加维生素C0.5g，溶解后，依法检查（附录ⅧH第一法），含重金属不得过百万分之十五。

测定含量

方法名称：

硫酸钙---硫酸钙的测定---络合滴定法

应用范围：

本方法采用滴定法测定硫酸钙的含量。

本方法适用于硫酸钙。

方法原理：

供试品加稀盐酸10mL与水100mL，振摇使溶解，在搅拌下精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）20mL，摇匀，加氢氧化钠溶液（1→5）15mL与紫脲酸铵指示剂0.2～0.3g，继以乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液由桃红色变为紫色，计算硫酸钙的含量。

试剂：

1.稀盐酸

2.紫脲酸铵指示剂

3.乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）

4.基准氧化锌

5.水

6.氢氧化钠溶液（1→5）

7.锌滴定液（0.05mol/L）

试样制备：

1.稀盐酸

取盐酸234mL加水稀释至1000mL。

2.紫脲酸铵指示剂

取紫脲酸铵0.1g，加氯化钠使成20g，研细。

3.乙二胺四乙酸二钠滴定液（0.05mol/L）

取乙二胺四醋酸二钠19g，加适量的水使溶解成1000mL，摇匀。

标定：

取于约800℃灼烧至恒重的基准氧化锌0.12g，精密称定，加稀盐酸3mL使溶解，加水25mL，加0.025%甲基红的乙醇溶液1滴，滴加氨试液至溶液显微黄色，加水25mL与氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）10mL，再加铬黑T指示剂少量，用本液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色，并将滴定的结果用空白试验校正。

每1mL乙二胺四乙酸二钠滴定液（0.05mol/L）相当于4.069mg的氧化锌。

根据本液的消耗量与氧化锌的取用量，算出本液的浓度。

贮藏：

置玻璃塞瓶中，避免与橡皮塞、橡皮管等接触。

4.锌滴定液（0.05mol/L）

配制：

取硫酸锌15g（相当于锌约3.3g）加稀盐酸10mL与水适量是溶解成1000mL，摇匀。

标定：

精密量取本液25mL，加0.025%甲基红的乙醇溶液1滴，滴加氨试液至溶液显微黄色，加水25mL，氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）与铬黑T指示剂少量，用乙二胺四乙酸二钠滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液由紫色变为纯蓝色，并将滴定的结果用空白试验校正。

根据乙二胺四乙酸二钠滴定液的消耗量，计算出本液的浓度，即得。

操作步骤：

取本品0.2g，精密称定，加稀盐酸10mL与水100mL，振摇使溶解，在搅拌下精密加乙二胺四乙酸二钠滴定液每1mL乙二胺四乙酸二钠滴定液（0.05mol/L）相当于6.807mg的CaSO4。

注：

“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一。

 [2]

质检指标值

铵（NH4），%≤0.005

澄清度试验/号≤4

碱金属及镁（MgO），%≤0.2

盐酸不溶物，%≤0.025

重金属（以Pb计），%≤0.001

铁（Fe），%≤0.0005

碳酸盐（CO3），%≤0.05

氯化物（Cl），%≤0.002

硝酸盐（NO3），%≤0.002

含量（CaSO4·2H2O），%≥99.0

鉴别

加稀盐酸使溶解，溶液是钙盐与硫酸盐（附录Ⅲ）的鉴别反应。

配伍禁忌

有水分存在时,钠盐可能与有机胺、氨基酸、多肽和蛋白质有配伍禁忌，并可能形成复合物。

钙盐将影响四环素类抗生素的生物利用度，据推测，硫酸钙可能与 吲哚美辛、阿司匹林、门冬酰胺、 头孢氨苄、 红霉素有配伍禁忌，因为这些物质与其他钙盐有配伍禁忌。

高温状态下，硫酸钙可与磷或铝粉末发生剧烈反应，也能与 重氮甲烷发生剧烈反应。

 [3]

化学实验

在使用碳酸钙制取二氧化碳的实验中，不能用稀硫酸代替稀盐酸是因为反应会生成微溶的硫酸钙，没有溶解的硫酸钙包裹在石灰石表面，使反应停止。

参考资料：

1.

硫酸钙的用途

2.

中华人民共和国药典，国家药典委员会编，化学工业出版社，2005年版，二部，p913。

3.

硫酸钙（二水合物）溶解度：

0℃0.233

10℃0.244

18℃0.255

30℃0.264

40℃0.265

65℃0.244

75℃0.234

硫酸钙本来就是微溶于水的.

硫酸特性：

产生一部分硫酸合氢离子H3SO4+，正是这一部分硫酸合质子，导致纯硫酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。

在硫酸溶剂体系中，H3SO4+经常起酸的作用，能质子化很多物质产生离子型化合物：

NaCl+H2SO4==NaHSO4+HCl（不加热都能很快反应）

　　KNO3+H2SO4→K++HSO4-+HNO3

　　HNO3+H2SO4→NO2++H3O++2HSO4-

　　CH3COOH+H2SO4→CH3C（OH）2++HSO4-

　　HSO3F+H2SO4→H3SO4++SO3F-（ 氟磺酸酸性更强）

　　上述与HNO3的反应所产生的NO2+，有助于 芳香烃的硝化反应。

浓硫酸特性

1.脱水性

脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或按照水的氢氧原子组成比脱去有机物中氢氧元素的过程。

就硫酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强，脱水时按水的组成比脱去。

物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原数的比（2:

1）夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态的结晶水，如 五水硫酸铜（CuSO4·5H2O）。

 硫酸可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭，这种过程称作炭化。

一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。

在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，水加适量，搅拌均匀。

然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。

观察实验现象。

可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，反应放热，还能闻到刺激性气体。

C12H22O11==浓硫酸==12C+11H2O

同时进行碳与浓硫酸反应：

C+2H2SO4（浓）==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2O

2.强氧化性

（1）与金属反应

①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。

②加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成二氧化硫。

　　Cu+2H2SO4（浓）==加热==CuSO4+SO2↑+2H2O

　　2Fe+6H2SO4（浓）==加热==Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O

　　在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。

（2）与非金属反应

热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或 含氧酸，本身被还原为二氧化硫。

在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。

　　C+2H2SO4（浓）=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O

　　S+H2SO4（浓）==加热==3SO2↑+2H2O硫酸

2P+5H2SO4（浓）==加热==2H3PO4+5SO2↑+2H2O

（3）与其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性，实验室制取 硫化氢、 溴化氢、 碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。

　　H2S+H2SO4（浓）==S↓+SO2↑+2H2O

　　2HBr+H2SO4（浓）==Br2↑+SO2↑+2H2O

　　2HI+H2SO4（浓）==I2↓+SO2↑+2H2O

稀硫酸特性

性质

1.可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水；

2.可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸；

3.可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；

4.可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气；

5.加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解；

6.能与指示剂作用，使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色。

检验

所需药品：

经过盐酸酸化的 氯化钡溶液，镁粉。

检验方法：

使用经过盐酸（HCl）酸化的的氯化钡（BaCl2）。

向待测物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液，震荡，如果产生白色沉淀；向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体，则待测溶液中含有硫酸。

但此方法仅限中学阶段。

常见误区

稀硫酸在中学阶段，一般当成H2SO4=2H++SO42-，两次完全电离，其实不是这样的。

根据硫酸酸度系数p K a1=-3.00，p K a2=1.99，其二级电离不够充分，在稀硫酸中HSO4-=可逆=H++SO42-，并未完全电离，1mol/L的硫酸一级电离完全，二级电离约电离10%，也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。

而即使是NaHSO4溶液0.1mol/L时，硫酸氢根也只电离了约30%。

硫酸密度：

10%的硫酸密度1.066g/cm3

20%的硫酸密度1.139g/cm3

30%的硫酸密度1.218g/cm3

40%的硫酸密度1.303g/cm3

50%de硫酸密度1.395g/cm3

60%的硫酸密度1.498g/cm3

70%的硫酸密度1.611g/cm3

80%的硫酸密度1.727g/cm3

90%的硫酸密度1.814g/cm3

98%的硫酸密度1.836g/cm3

密度  H2SO4  密度H2SO4   密度   H2SO4  密度 H2SO4

g/cm3  %    g/cm3  %    g/cm3  %     g/cm3  %

1.000  0.3   1.115  16.7   1.230  31.4   1.345  44.7

1.005  1.0   1.120  17.4   1.235  32.0   1.350  45.3

1.010  1.7   1.125  18.1   1.240  32.6   1.355  45.8

1.015  2.5   1.130  18.8   1.245  33.2   1.360  46.3

1.020  3.2   1.135  19.4   1.250  33.8   1.365  46.9

1.025  4.0   1.140  20.1   1.255  34.4   1.370  47.4

1.030  4.7   1.145  20.7   1.260  35.0   1.375  47.9

1.035  5.5   1.150  21.4   1.265  35.6   1.380  48.4

1.040  6.2   1.155  22.0   1.270  36.2   1.385  49.0

1.045  7.0   1.160  22.7   1.275  36.8   1.390  49.5

1.050  7.7   1.165  23.3   1.280  37.4   1.395  50.0

1.055  8.4   1.170  23.9   1.285  37.9   1.400  50.5

1.060  9.1   1.175  24.6   1.290  38.5   1.405  51.0

1.065  9.8   1.180  25.2   1.295  39.1   1.410  51.5

1.070  10.6  1.185  25.8   1.300  39.7   1.415  52.0

1.075  11.3  1.190  26.5   1.305  40.2   1.420  52.5

1.080  12.0  1.195  27.1   1.310  40.8   1.425  53.0

1.085  12.7  1.200  27.7   1.315  41.4   1.430  53.5

1.090  13.4  1.205  28.3   1.320  41.9   1.435  54.0

1.095  14.0  1.210  28.9   1.325  42.5   1.440  54.5

1.100  14.7  1.215  29.6   1.330  43.1   1.445  55.0

1.105  15.4  1.220  30.2   1.335  43.6   1.450  55.4

1.110  16.1  1.225  30.8   1.340  44.2   1.455  55.9

1.460  56.4  1.585  67.8   1.710  78.5   1.835  95.7

1.465  56.9  1.590  68.2   1.715  78.9   1.836  97.0

1.470  57.4  1.595  68.7   1.720  79.4　　

1.475  57.8  1.600  69.1   1.725  79.8　　

密度  H2SO4  密度H2SO4    密度  H2SO4  

g/cm3  %    g/cm3  %     g/cm3  %

1.480  58.3  1.605  69.5   1.730  80.2　　

1.485  58.8  1.610  70.0   1.735  80.7　　

1.490  59.2  1.615  70.4   1.740  81.2　　

1.495  59.7  1.620  70.8   1.745  81.6　　

1.500  60.2  1.625  71.2   1.750  82.1　　

1.505  60.6  1.630  71.7   1.755  82.6　　

1.510  61.1  1.635  72.1   1.760  83.1　　

1.515  61.5  1.640  72.5   1.765  83.6　　

1.520  62.0  1.645  72.9   1.770  84.1　　

1.525  62.4  1.650  73.4   1.775  84.6　　

1.530  62.9  1.655  73.8   1.780  85.2　　

1.535  63.4  1.660  74.2   1.785  85.7　　

1.540  63.8  1.665  74.6   1.790  86.3　　

1.545  64.3  1.670  75.1   1.795  87.0　　

1.550  64.7  1.675  75.5   1.800  87.7　　

1.555  65.1  1.680  75.9   1.805  88.4　　

1.560  65.6  1.685  76.3   1.810  89.2　　

1.565  66.0  1.690  76.8   1.815  90.1　　

1.570  66.5  1.695  77.2   1.820  91.1　　

1.575  66.9  1.700  77.6   1.825  92.2　　

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