Trả lời nhanh
Nhận định “Công thức hóa học của đá vôi là CaCO3” là ĐÚNG. Thành phần chính của đá vôi là canxi cacbonat, gồm một nguyên tử canxi, một nguyên tử cacbon và ba nguyên tử oxi, có khối lượng mol 100 g/mol. Đá vôi ngoài tự nhiên thường lẫn một ít tạp chất nên chỉ gần đúng là CaCO3 tinh khiết.
Vì sao CaCO3 là công thức của đá vôi?
Đá vôi là loại đá trầm tích, thành phần chủ yếu là canxi cacbonat. Trong hợp chất này, canxi (Ca) có hóa trị II, nhóm cacbonat (CO3) cũng có hóa trị II. Hai hóa trị bằng nhau nên chỉ cần một Ca kết hợp với một nhóm CO3, ta viết CaCO3.
Cần nói chính xác: “đá vôi” là một hỗn hợp tự nhiên, còn CaCO3 là công thức của chất tạo nên nó. Ở bậc THCS, ta vẫn quy ước viết công thức đá vôi là CaCO3.
Các thông số cần nhớ của CaCO3
- Khối lượng mol: M = 40 + 12 + 3 × 16 = 100 (g/mol).
- Phần trăm khối lượng: Ca = 40%, C = 12%, O = 48%.
- Chất rắn, màu trắng, không tan trong nước.
- Là muối của canxi với axit cacbonic (muối cacbonat).
Những phản ứng quan trọng của đá vôi
1. Nung đá vôi (sản xuất vôi sống):
CaCO3 → CaO + CO2↑ (điều kiện: nhiệt độ cao, khoảng 900 °C trở lên).
2. Tác dụng với axit mạnh:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
Hiện tượng: đá tan dần, có bọt khí không màu thoát ra. Đây là cách quen thuộc để nhận ra muối cacbonat.
3. Tác dụng với CO2 và nước:
CaCO3 + CO2 + H2O ⇌ Ca(HCO3)2
Phản ứng này giải thích sự hình thành hang động, thạch nhũ: nước mưa có hòa tan CO2 làm đá vôi bị hòa tan, rồi chiều ngược lại tạo thạch nhũ.
Phân biệt đá vôi với các chất “họ hàng”
| Tên thường gọi | Công thức | Ghi chú |
|---|---|---|
| Đá vôi, đá phấn, đá hoa (cẩm thạch) | CaCO3 | Thành phần chính đều là canxi cacbonat |
| Vôi sống | CaO | Thu được khi nung đá vôi |
| Vôi tôi | Ca(OH)2 | Tạo ra khi vôi sống tác dụng với nước |
| Nước vôi trong | dung dịch Ca(OH)2 | Dùng nhận biết khí CO2 |
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm đá vôi với vôi sống: đá vôi là CaCO3, còn CaO mới là vôi sống.
- Viết sai chỉ số: CaCO3 chứ không phải Ca2CO3 hay CaCO2.
- Viết chữ thường “caco3”: ký hiệu hóa học phải viết hoa chữ cái đầu (Ca, C, O).
- Cho rằng đá vôi tan trong nước: CaCO3 không tan, chỉ tan trong axit hoặc nước có CO2.
Mẹo nhớ: “Đá vôi – cacbonat” → có “CO3” đi cùng canxi. Nung lên mất CO2 còn lại CaO.
Bài luyện tập có đáp án
Bài 1. Tính phần trăm khối lượng canxi trong CaCO3.
Đáp án: %Ca = 40/100 × 100% = 40%.
Bài 2. Nung 200 kg đá vôi chứa 90% CaCO3 (tạp chất không bị phân hủy, hiệu suất 100%). Tính khối lượng vôi sống CaO thu được.
Đáp án: m(CaCO3) = 200 × 90% = 180 kg, tức 1,8 kmol. Theo phương trình, n(CaO) = 1,8 kmol, nên m(CaO) = 1,8 × 56 = 100,8 kg.
Bài 3. Cho 10 g CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư. Tính thể tích khí CO2 thu được ở 25 °C, 1 bar (1 mol khí chiếm 24,79 L).
Đáp án: n(CaCO3) = 10/100 = 0,1 mol → n(CO2) = 0,1 mol → V = 0,1 × 24,79 = 2,479 L.
Câu hỏi thường gặp
Công thức hóa học của đá vôi là gì?
Thành phần chính của đá vôi là canxi cacbonat, công thức hóa học CaCO3, khối lượng mol 100 g/mol.
Đá vôi và vôi sống có giống nhau không?
Không. Đá vôi là CaCO3, còn vôi sống là CaO. Vôi sống thu được khi nung đá vôi ở nhiệt độ cao: CaCO3 → CaO + CO2.
Làm sao nhận biết đá vôi bằng thí nghiệm đơn giản?
Nhỏ dung dịch axit clohiđric (HCl) lên đá vôi, thấy sủi bọt khí không màu (CO2). Dẫn khí này vào nước vôi trong sẽ thấy nước vôi vẩn đục.
Đá phấn và đá hoa có cùng công thức với đá vôi không?
Có. Đá phấn, đá hoa (cẩm thạch) đều có thành phần chính là CaCO3, chỉ khác nhau về cấu trúc và độ tinh khiết.