第四节 石灰石的利用
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知识梳理
一、石灰石的主要成分
石灰石的主要成分是_________，化学式为_________，自然界中_________、_________、_________、_________、_________等物质都含碳酸钙；锅炉和水壶的水垢主要成分也是_________。石灰石加入稀盐酸中，可以观察到__________________现象，把产生的_________通入澄清的石灰水中，产生_________，说明生成了气体_________。
写出下列物质的化学式：纯碱_________ 、碳铵_________、草木灰的主要成分_________。
答案:碳酸钙 CaCO3 大理石 白垩 汉白玉 花岗石 贝壳 碳酸钙 白色固体溶解，有无色气体产生 无色气体 白色沉淀 二氧化碳 Na2CO3 NH4HCO3 K2CO3
二、生石灰的烧制
石灰石经过高温灼烧，其中的_________会转化为疏松的_________和_________气体，反应方程式为_________，所以火烧圆明园之后，很多汉白玉石材裂成碎片。
答案:碳酸钙 氧化钙 二氧化碳 CaCO3CaO＋CO2↑
三、生石灰、熟石灰的性质和用途
从海水中提取镁，常采用把贝壳灼烧后加入海水贮水池中，使海水中的Mg2＋生成Mg(OH)2白色沉淀。灼烧贝壳的方程式为__________________，产生Mg(OH)2沉淀的反应方程式为_________，生石灰与水反应生成_________，反应方程式为__________________，该反应能够_________，可以煮熟鸡蛋；生石灰常用作黏合剂，可以把细纱、黏土等牢牢黏合在一起，自身变成__________________，化学方程式为_________________。
答案:CaCO3CaO＋CO2↑ Ca(OH)2＋MgCl2====CaCl2＋Mg(OH)2 Ca(OH)2 CaO＋H2O====Ca(OH)2 放出热量 碳酸钙 Ca(OH)2＋CO2====CaCO3＋H2O
疑难突破
为什么炼铁过程中加入石灰石？其作用是什么？
剖析：炼铁过程中加入石灰石，能够与铁矿石中的熔点很高的脉石（二氧化硅）反应，生成硅酸盐而除去。从而降低了生铁中的杂质含量。
问题探究
问题:现有一块孔雀石样品，如何证明孔雀石中含碳酸根离子？
探究：碳酸根离子能够与盐酸反应，生成无色无味的气体，该气体通入澄清的石灰水使之变浑浊，生成白色沉淀。
向孔雀石中加入稀盐酸，产生无色无味的气体，该气体通入澄清的石灰水，产生白色沉淀，证明孔雀石中含有碳酸根离子。
典题精讲
例1: 图5-6是石灰石的利用关系图，请写出主要的化学反应方程式。（任写五个）
反应方程式：
(1)______________________________________。
(2)______________________________________。
(3)______________________________________。
(4)______________________________________。
(5)______________________________________。
图5-6
思路解析
本题考查石灰石的利用，以及各物质之间的转化关系。
答案:(1)CaO＋H2OCa(OH)2
(2)CaCO3＋2HCl====CaCl2＋CO2↑＋H2O
(3)Ca(OH)2＋CO2====CaCO3↓＋H2O
（4）CaCO3＋CO2＋H2O====Ca(HCO3)2
（5）CaCO3CaO＋CO2↑
例2: 分析某一物质成分时，知道它是含钠的化合物，将稀盐酸滴入此化合物时，放出一种无色无味气体，这种气体能使石灰水变浑浊，这种化合物是( )
A.Na2CO3 B.NaCl
C.Na2SO4 D.NaOH
思路解析
能够产生一种无色无味气体，这种气体能使石灰水变浑浊，说明这种物质是二氧化碳；含有钠元素，说明该物质为碳酸钠。
答案:C
知识导学
石灰石在自然界中分布很广。主要成分是碳酸钙。自然界中大理石、青石、花岗岩、贝壳等中主要成分都是石灰石。锅炉使用时间长了，会产生一层“水垢”，“水垢”是由于自然界中的水中含有“碳酸氢钙”，碳酸氢钙受热分解，生成碳酸钙、水和二氧化碳。沉淀后形成“水垢”。水垢能够阻碍热的传导，降低锅炉效率，严重时可能导致锅炉爆炸，产生危险。
碳酸钙受热灼烧，生成生石灰和二氧化碳。生石灰很疏松，所以大火焚烧后的圆明园的许多石头破裂了，成了残垣断壁。汉白玉石头则成了碎片。
生石灰可以作干燥剂、可以与水反应，生成熟石灰并放出大量的热；熟石灰是常见的建筑材料，能够和空气中的水和二氧化碳反应，生成石灰石，增强了它的硬度。
从海水中提取镁盐，加入生石灰，与海水中的镁离子作用生成白色沉淀氢氧化镁。氢氧化镁溶于盐酸，生成氯化镁，然后制得干燥的氯化镁（无水氯化镁），然后电解氯化镁得到金属镁。
疑难导析
要说明炼铁时常加入石灰石，主要作用是什么，二氧化硅的熔点与石灰石作用生成的硅酸钙的熔点差别。还要说明加入石灰石可达到什么目的。
问题导思
物质的检验主要依据物质的性质。检验孔雀石中碳酸根离子，要用到碳酸根离子能与盐酸反应生成二氧化碳气体，该气体与澄清的石灰水反应生成白色沉淀的性质。所以，应该向孔雀石中加入稀盐酸以产生二氧化碳气体,再把气体通入澄清的石灰水，根据是否产生白色沉淀判断是否含有碳酸根离子。
典题导考
熟悉物质的性质，是处理这类问题的关键。每一步处理的结果，消耗了哪些物质，每步反应又能够产生哪些物质，这是正确处理这类问题的根本。此题考查的是Ca(OH)2、CaCO3、CaCl2之间的转化关系，Ca(OH)2转化为CaCO3，需通入CO2；CaCO3转化为CaCl2，需加入稀盐酸。
典题变式
长期存放石灰水的试剂瓶壁有一层白色的固体物质，它是_________，形成白色固体的化学方程式为___________________________；清洗时，最好选用_______________，因为反应后生成____________，然后用水冲洗干净，反应的化学方程式为____________________________。
答案:碳酸钙 Ca(OH)2＋CO2====CaCO3↓＋H2O 稀盐酸 CaCl2 CaCO3＋2HCl====CaCl2＋H2O＋CO2↑
典题变式
鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，若使其变成无壳蛋，应将其泡在( )
A.酒中 B.醋中
C.食盐水中 D.蒸馏水中
答案:B
绿色通道
紧紧围绕盐酸可以与碳酸盐作用，生成二氧化碳和水，即“碳酸盐能够溶于盐酸”这一性质，利用盐酸来溶解碳酸钠，或者清洗沾在玻璃容器内壁的碳酸钙，是我们常用的方法。
典题变式
已知珍珠粉的主要成分含碳酸钙，试设计实验检验样品中含有碳酸盐。
答案:取少量珍珠粉样品，向样品上加入适量稀盐酸，产生少量气泡，把气泡通入澄清的石灰水，产生白色沉淀。
结论：珍珠粉中含有碳酸盐。