图62.1所示的流程图概括了本章所要提及的化学反应。在学习本

章的过程中，请加以仔细研究。

石灰石是什么？

石灰石是一种沉积的岩石。一部分石灰石是在海底的壳层中形成的，另一部分是在沿着远古热带海岸线的珊瑚礁内形成的。无论在哪种情况下，都是一点一点的物质被巨厚的新物质覆盖，因而常常在颗粒和壳体之间形成一种“胶泥”物质。

表62.1对石灰石进行了化学分析。碳酸钙溶解于稀盐酸之后，释放出二氧化碳。

表62.1

碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水

CaCO₃（s）+2HCl（aq）→CaCl₂（aq）+CO₂（g）+H₂O（l）

可以利用此反应来发现石灰石试样中除含有碳酸盐外，是否还含有其它物质。这种多余的物质可能是和酸发生反应但不能放出二氧化碳的物质，也可能是反应结束后剩下的某种固体。

实验1  确定石灰石的纯度

a.采用图58.4所示的装置。精确量出0.30克纯碳酸钙加入锥形瓶里的小试管中。当反应结束且不再有气体进入注射器时，从其刻度上读取所收集气体的体积数。

b.使用0.30克极细的石灰石粉末，将此实验再做一遍。

·这次能得到多少体积的二氧化碳？

当气体全部放出后，将混合物加以过滤。

·滤纸上是否有固体滤渣？

·从a、b的答案中，是否能够推断出所用的石灰石是纯碳酸钙？

有关二氧化碳的其它问题

实验2  二氧化碳的制取及检验

本实验的装置与制取氢的实验装置（见图9.5）相同，但所用的化学药品是碳酸钙（如石灰石（大理石）屑）和稀盐酸。因为二氧化碳只微溶于水，所以也可用收集氢的办法来收集二氧化碳。

应至少收集五试管气体，并用塞子将试管一一封闭，然后用下列物质或方法对二氧化碳进行试验。

（i）潮湿的通用指示试纸和潮湿的蓝色石蕊试纸；

（ii）数立方厘米的石灰水；

（iii）将一燃烧的木柴放入试管中。

再找出一种方法说明二氧化碳的密度高于空气的密度。

二氧化碳是一种酸性气体。当它溶于水时形成碳酸。图62.6表明二氧化碳易溶于氢氧化钠溶液，酸通常能和碱发生反应。

把二氧化碳通入石灰水中，形成一种白色固体。将白色固体滤出，并使之与稀酸发生反应，则再次生成二氧化碳。这说明白色固体是一种碳酸盐。因为它是由氢氧化钙（石灰水）生成的，因而肯定是碳酸钙。

Ca（OH）₂（aq）+CO₂（g）→CaCO₃（s）+H₂O（l）

石灰石的应用

往往在地表面下可以发现许多石灰石矿场（图62.3）。并可采用人工凿孔将岩石炸开和运走。

石灰石具有许多用途。它可以被凿成块，用作建筑石料；还可以

将其破碎成小块，用于铺柏油碎石路的路面。另外，较纯的石灰石还可用于工业上制造其它化学品。

实验3  由石灰石制取生石灰和熟石灰

使用图62.4所示的装置急剧加热一小块石灰石（大理石块）。

·在加热过程中能够观察到什么现象？

大约15分钟后，将加热后的固体冷却。该固体就是生石灰。将生石灰置于表玻璃上，然后滴上一滴水。（注意：生石灰能引起灼伤，不要与皮肤和眼睛接触）。

·有什么现象发生？

继续往生石灰上滴加水，直到化学反应结束。这时，所得干燥的固体即为熟石灰。

取少量熟石灰置于试管中，然后加水并一起摇动。待混合物沉淀后，测取溶液的pH值。之后，将二氧化碳气体通入清澈的溶液中。

·有什么现象发生？

·熟石灰的化学名称是什么？

图62.5表明，以石灰石为原料可制取哪些物质。试将本图和图62.1 所示的流程图进行比较。

石灰石加热的反应和生石灰加水熟化的文字和符号化学方程式为：

石灰石的循环再生

图62.6中一部分石灰石已经溶解。这一点很容易明白，因为岩石“块与块”之间的裂缝要比岩石初形成时之间的裂缝宽得多。但图62.7却给出了产生“新石灰石”的例子：逐渐从石灰石洞的顶部和底部增长着的钟乳石和石笋都是由碳酸钙组成的。

实验4  石灰石的溶解及沉淀

a.取一小块石灰石（大理石）。把它加到苏打水（加压情况下

的二氧化碳水溶液）的瓶子中，然后立即拧紧瓶盖，以保证气体不逸出。把瓶子放在阴凉处，并至少保存一周。之后，取出石灰石，将其干燥后，称取其质量。

·有石灰石溶解吗？

b.把a实验结束后剩下的苏打水几厘米³加到试管中，然后缓缓加热，直到沸腾。

·有什么现象发生？

取少量新鲜的苏打水试样，把该实验再做一遍。我们会发现，实验中观察到的效果与a。中石灰石的溶解程度有关。

c.用b.中第一次获得的沸腾小苏打水，也就是a.中使用的苏打水。然后不断将二氧化碳气体从发生器中通入该冷却混合物中，直到发生化学变化。

·白色浑浊物发生了什么变化？

此时，即可获得和a结束时获得的一样清澈的溶液。

石灰石可溶于含有二氧化碳的水（即碳酸）中，因为二者能够发生反应生成氢氧化钙。

在图62.6所示的场合下，雨水和通过石灰石的裂缝而渗漏出来的土壤水中都发现有二氧化碳。

上述反应式表达的化学反应还可以通过加热碳酸氢钙而进一步进行。形成的白色浑浊物是碳酸钙沉淀。

在自然界里碳酸氢钙溶液并不被煮沸以形成碳酸钙的。相反，当点点滴滴的溶液缓缓流过山洞并开始蒸发出或失去其部分二氧化碳时，便形成了图62.7所示的钟乳石和石笋。此外，许多生长在海里的动物还可以从含有碳酸氢钙的水中吸取碳酸钙来逐步增长其躯体。

习题

1.石灰石区常常显得非常干燥，在其表面几乎没有小溪和河流，而地下山洞里却有水流过。试解释这种现象的原因。

2.称为白垩的岩石是一种非常纯净的石灰石。试设计一个能够证明该论点的实验。

3.（a）试举出两个例子，说明石灰石是一种沉积岩。

（b）试举出石灰石的两种用途（不包括把石灰石变成另一种化学品）。

（c）试写出石灰石和稀硝酸发生化学反应的符号方程式。

（d）假定在一定的温度和压力下，把100克石灰石加入过量的稀硝酸中， 结果放出20升二氧化碳。该石灰石是纯净的还是非纯净的碳酸钙？试解释之。（相对原子量：Ca=40，C=12，H=1；在本题给定的温度和压力下，1摩尔任何气体所占的体积都是24升）。

4.熟石灰可用于制造石灰砂浆。石灰砂浆有时可用于砖石建筑物中。新石灰砂浆不和稀盐酸发生化学反应，但旧石灰砂浆却和稀盐酸发生反应并放出二氧化碳。

（a）旧石灰砂浆中大至含有什么化合物？

（b）运用符号方程式，解释在空气中的一种气体的作用下，怎样使新石灰砂浆的熟石灰变成该化合物？