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石灰石的化学式是什么?有什么性质

石灰石是我们日常生活中随处可见的一种工业原料,在我们的自然界中,也广泛存在着石灰岩,那么石灰石到底是由一些什么化学元素构成呢?在本节的学习过程中,我们将通过几个实验来更了解石灰石的化学式。

【什么是石灰石】

石灰石的主要成分是碳酸钙。碳酸钙是由钙离子和碳酸根离子结合生成的,所以既是钙盐也是碳酸盐。

碳酸钙(CaCO3)是一种难溶于水的白色固体。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工业的原料。在自然界中,大理石、石灰石、方解石、白坐、蛋壳、珍珠等物质的主要成分均为碳酸钙;许多补钙药剂如钙片的主要成分也是碳酸钙。

【石灰石的制取实验】

碳酸钙高温煅烧
(1)碳酸钙有关化学公式:

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑(实验室制取CO2的原理)

CaCO3CaO+CO2↑(工业上制CO2)

(2)碳酸钙的检验方法:
①方法:取少量碳酸钙放入试管中,加入稀盐酸,并将产生的无色气体通入澄 清石灰水中。
②现象:产生大量气泡,澄清石灰水变浑浊。
③化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

【石灰石的性质】

1.物理性质

碳酸钙是一种化合物,化学式是CaCO3。CAS号 471-34-1。 它是地球上常见物质,可于岩石内找到。动物背壳和蜗牛壳的主要成份。它以方解石和文石两种矿物存在于自然界。方解石属三方晶系,六角形晶体,纯净的方解石无色透明,一般为白色,含有56%CaO,44%CO2,密度为2.715g/cm3,莫氏硬度为3,性质较脆。文石属于斜方品系,菱形晶体,呈灰色或白色,密度为2.94g/cm3,莫氏硬度为3.5-4,性质致密。石灰石的物理性质中方解石的结晶大小是十分重要的。致密石灰石呈现出低气孔率的细粒晶体组织结构具有很高的强度。石灰石的密度约为2.65~2.80g/cm3,白云石质石灰石为2.70-2.90g/cm3,白云石为2.85-2.95g/cm3。体积密度取决于气孔率。

石灰石的热膨胀:有资料显示,石灰石在800℃以下的范围内,微晶体石灰石的平均热膨胀系数为(4.5~5.0)*10^(-6)/℃,而粗晶体则增加到10.1*10^(-6)/℃。石灰石的加热实验在石灰生产中有很重要的愈义。在石灰石的分解点以下的800℃时石灰石结晶体内产生膨胀,在高度结晶化的石灰石中会形成裂纹,而那些晶体更大的通过加热会由破裂而成粉末,对于结晶发育很好、含有许多致密方解石的石灰石粉化较严重。

石灰石

2.化学性质

石灰石的主要成分碳酸钙,最主要的化学性质就是在较高温度下分解成氧化钙和二氧化碳,此外还有以下一些化学性质。

l)抗化学性

除酸以外,许多侵蚀性物质都不能侵蚀或只能缓慢侵蚀石灰石。

2)抗酸的性状

石灰石与所有的强酸都发生反应,生成钙盐和放出二氧化碳,反应速度取决于石灰石所含杂质及它们的晶休大小。杂质含量越高、晶体越大,反应速度越小。白云石的反应速度慢于石灰石。白云石、石灰石的判定方法:用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生,滴在石灰石上则剧烈地产生无味气泡,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。

3)抗各种气体的性状

氯和氯化氢在干澡状态和常温下与CaCO3,的反应极慢,直到600℃以后才开始加快,生成CaCl2;二氧化硫在常温下无论是气态还是液态对CaCO3都没有显著作用;而二氧化氮(NO2)在15℃时就与CaCO3反应生成Ca(NO3)2、NO和CO2。

【石灰石的应用】

溶洞都分布在石灰岩组成的山地中,石灰岩的主要成分是碳酸钙,当遇到溶有二氧化碳的水时,会发生反应生成溶解度较大的碳酸氢钙:CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时,溶解在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化碳:Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O 洞顶的水在慢慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生上述反应,有的沉积在洞顶,有的沉积在洞底,日久天长洞顶处形成钟乳石,洞底处形成石笋,当钟乳石与石笋相连时就形成了石柱。

 

                       

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