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El sulfuro de calcio puede prepararse calcinando (calentando a muy alta temperatura) los elementos calcio (Ca) y azufre (S) en atmósfera inerte, es decir, que no estén presentes por ejemplo ni oxígeno ni vapor de agua.
Ca + S + calor → CaS
También puede obtenerse calentando sulfato de calcio CaSO₄ con carbón:
CaSO₄ + 2 C → CaS + 2 CO₂
Sin embargo, en este último caso no se obtiene un CaS puro, pues reacciona adicionalmente con el CaSO₄ formando CaO y SO₂.
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