Страница 212 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

1. Опишите физические и химические свойства кальция.

Физические свойства

Кальций (Ca) — химический элемент 2-й группы 4-го периода периодической системы, относится к щёлочноземельным металлам. В чистом виде это ковкий, относительно мягкий металл серебристо-белого цвета. Его можно резать ножом, хотя он тверже, чем натрий или свинец. Кальций является лёгким металлом, его плотность составляет $1,55 \text{ г/см}^3$, что меньше, чем у большинства конструкционных металлов. Температура плавления кальция — $842^\circ\text{C}$, а температура кипения — $1484^\circ\text{C}$. Он обладает хорошей электро- и теплопроводностью. Кальций существует в двух кристаллических модификациях: до $443^\circ\text{C}$ устойчива α-форма с кубической гранецентрированной решёткой, а выше этой температуры — β-форма с кубической объёмно-центрированной решёткой. На воздухе кальций быстро тускнеет, покрываясь серовато-белой плёнкой, состоящей в основном из оксида и нитрида.

Ответ: Кальций — это лёгкий, ковкий, серебристо-белый металл с температурой плавления $842^\circ\text{C}$, хорошей электропроводностью и относительно низкой твёрдостью.

Химические свойства

Кальций — химически активный металл. На внешней электронной оболочке у него два валентных электрона ($...4s^2$), которые он легко отдаёт, проявляя во всех соединениях постоянную степень окисления +2.

• Взаимодействие с простыми веществами:

  • На воздухе кальций легко окисляется, а при нагревании сгорает ярким оранжево-красным пламенем, образуя оксид кальция ($CaO$). Он также реагирует с азотом воздуха, особенно при нагревании, с образованием нитрида кальция ($Ca_3N_2$).

    $2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

    $3Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$

  • Энергично реагирует с галогенами, образуя соответствующие галогениды (например, хлорид кальция):

    $Ca + Cl_2 \rightarrow CaCl_2$

  • При нагревании взаимодействует с серой, фосфором, водородом:

    $Ca + S \xrightarrow{t} CaS \text{ (сульфид кальция)}$

    $Ca + H_2 \xrightarrow{t} CaH_2 \text{ (гидрид кальция)}$

• Взаимодействие со сложными веществами:

  • Активно реагирует с водой, вытесняя из неё водород и образуя гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$, гашёная известь). Реакция протекает менее бурно, чем у щелочных металлов.

    $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$

  • Легко растворяется в кислотах с образованием соли и выделением водорода:

    $Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2 \uparrow$

  • Является сильным восстановителем. Его используют в металлотермии для получения тугоплавких металлов (например, урана, тория, титана) из их оксидов или солей:

    $2Ca + UO_2 \xrightarrow{t} 2CaO + U$

Ответ: Кальций — химически активный щёлочноземельный металл, сильный восстановитель. Он легко реагирует с кислородом, водой, кислотами и неметаллами, образуя соединения, в которых проявляет степень окисления +2.

2. В двух запаянных пробирках без этикеток находятся кальций и натрий. Как, не разбивая пробирок, определить, в какой из них находится какой металл?

Решение

Чтобы определить, в какой из запаянных пробирок находится натрий, а в какой — кальций, не вскрывая их, можно воспользоваться различиями в их физических свойствах. Существует два основных способа это сделать.

Способ 1: Определение по температуре плавления.

Этот способ основан на значительном различии температур плавления натрия и кальция. Температура плавления натрия ($T_{пл}(Na)$) составляет 97,8 °C, в то время как температура плавления кальция ($T_{пл}(Ca)$) равна 842 °C. Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении составляет 100 °C.

Для проведения эксперимента необходимо поместить обе пробирки в стакан с водой и довести воду до кипения. В пробирке, где металл расплавится и превратится в жидкий серебристый шарик, находится натрий, поскольку температура кипящей воды выше его температуры плавления. В пробирке с кальцием металл останется в твердом агрегатном состоянии, так как 100 °C недостаточно для его плавления.

Способ 2: Определение по окрашиванию пламени (пламенная проба).

Этот метод основан на способности паров щелочных и щелочноземельных металлов окрашивать пламя в характерные цвета. Для этого нужно поочередно вносить нижнюю часть каждой пробирки в бесцветное пламя газовой горелки (например, горелки Бунзена).

При нагревании металл на дне пробирки начнет испаряться. Его пары, попадая в пламя, будут возбуждаться и испускать свет определенной длины волны.

• Пробирка с натрием окрасит пламя в интенсивный желтый цвет.
• Пробирка с кальцием окрасит пламя в кирпично-красный (оранжево-красный) цвет.

Таким образом, по цвету пламени можно однозначно идентифицировать каждый металл.

Ответ: Чтобы различить металлы, не разбивая пробирок, можно либо нагреть их в кипящей воде (натрий расплавится, а кальций нет), либо внести дно каждой пробирки в пламя горелки и наблюдать за его цветом (натрий окрасит пламя в желтый цвет, а кальций — в кирпично-красный).

3. Почему при взаимодействии кальция с водой раствор мутнеет, а скорость реакции замедляется?

Решение

Взаимодействие кальция с водой — это химическая реакция, в результате которой образуется гидроксид кальция и выделяется газообразный водород. Уравнение этой реакции:

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 \downarrow + H_2 \uparrow$

Причина помутнения раствора заключается в свойствах одного из продуктов реакции — гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$). Это вещество является малорастворимым в воде (его насыщенный водный раствор называют известковой водой, а взвесь в воде — известковым молоком). В ходе реакции образуется больше гидроксида кальция, чем может раствориться в имеющемся объеме воды. В результате этого избыток $Ca(OH)_2$ выпадает в виде белого мелкодисперсного осадка, который и делает раствор мутным.

Замедление скорости реакции напрямую связано с образованием этого же осадка. Слой нерастворимого гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) обволакивает поверхность металлического кальция. Эта пленка выступает в роли физического барьера, который препятствует контакту молекул воды с поверхностью еще не прореагировавшего металла. Уменьшение эффективной площади соприкосновения реагентов приводит к постепенному замедлению реакции. Этот эффект называется пассивацией.

Ответ: Раствор мутнеет из-за образования малорастворимого в воде гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$), который выпадает в осадок. Скорость реакции замедляется, так как этот осадок покрывает поверхность кальция, создавая пассивирующую пленку, которая мешает доступу воды к металлу и тем самым снижает площадь контакта реагентов.

4. Известковая вода в присутствии углекислого газа сначала мутнеет, а при дальнейшем пропускании углекислого газа выпавший осадок растворяется. Напишите уравнения реакций.

Решение

Данный процесс описывается двумя последовательными химическими реакциями.

1. Помутнение известковой воды. Известковая вода представляет собой насыщенный водный раствор гидроксида кальция, $Ca(OH)_2$. При пропускании углекислого газа ($CO_2$) через известковую воду происходит реакция нейтрализации, в результате которой образуется нерастворимая в воде соль — карбонат кальция ($CaCO_3$). Он выпадает в виде белого осадка, что и вызывает помутнение раствора. Эта реакция является качественной для обнаружения углекислого газа.

Уравнение реакции:

$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

2. Растворение осадка. При дальнейшем пропускании углекислого газа (то есть в его избытке) выпавший осадок карбоната кальция начинает взаимодействовать с водой и дополнительным количеством $CO_2$. В результате этой реакции образуется гидрокарбонат кальция $Ca(HCO_3)_2$. Это вещество, в отличие от карбоната кальция, является растворимой солью, поэтому осадок растворяется, и раствор вновь становится прозрачным.

Уравнение реакции:

$CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

Ответ:

Помутнение известковой воды: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

Растворение осадка: $CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

5. Почему строители называют негашёную известь «кипелкой»?

Строители называют негашёную известь, химическая формула которой оксид кальция ($CaO$), «кипелкой» из-за её свойства бурно реагировать с водой. Этот процесс называется «гашением» извести.

При смешивании негашёной извести с водой происходит экзотермическая химическая реакция, то есть реакция, сопровождающаяся выделением большого количества теплоты. Уравнение этой реакции выглядит следующим образом:

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + Q$

В этой формуле $CaO$ — это негашёная известь, $H_2O$ — вода, $Ca(OH)_2$ — гашёная известь (гидроксид кальция), а $Q$ — значительное количество выделяемой тепловой энергии.

Тепла, выделяющегося в ходе реакции, достаточно, чтобы нагреть воду до температуры кипения. В результате смесь начинает активно шипеть, пузыриться, и из неё интенсивно выделяется водяной пар. Внешне этот процесс очень сильно напоминает кипение, из-за чего в народе и закрепилось название «кипелка» — от глагола «кипеть».

Ответ: Негашёную известь называют «кипелкой», потому что при её гашении (смешивании с водой) происходит бурная химическая реакция с выделением большого количества тепла, которое заставляет воду кипеть, создавая эффект шипения и парообразования.

6. Неизвестная соль нерастворима в воде, но реагирует с соляной кислотой с образованием газа, вызывающего помутнение известковой воды. Образовавшийся раствор окрашивает пламя горелки в кирпично-красный цвет. Назовите неизвестную соль (задача может иметь два решения).

Решение

Для определения состава неизвестной соли проанализируем данные задачи.

Окрашивание пламени горелки в кирпично-красный цвет является качественной реакцией на ионы кальция ($Ca^{2+}$). Это означает, что катионом в неизвестной соли является кальций.

Соль нерастворима в воде, но реагирует с соляной кислотой ($HCl$) с выделением газа. Этот газ вызывает помутнение известковой воды (раствора $Ca(OH)_2$). Помутнение известковой воды вызывают, как правило, два газа: углекислый газ ($CO_2$) и сернистый газ ($SO_2$). Это указывает на два возможных варианта для аниона в составе соли, что согласуется с условием о двух возможных решениях задачи.

Рассмотрим первый возможный случай. Если выделяющийся газ — это углекислый газ ($CO_2$), то исходная соль является карбонатом. Соединив катион кальция $Ca^{2+}$ и анион $CO_3^{2-}$, получаем формулу соли: карбонат кальция, $CaCO_3$. Проверим, удовлетворяет ли эта соль всем условиям. $CaCO_3$ нерастворим в воде. При реакции с соляной кислотой выделяется углекислый газ: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$. Выделившийся $CO_2$ вызывает помутнение известковой воды за счет образования нерастворимого осадка $CaCO_3$: $CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$. Образовавшийся после реакции раствор хлорида кальция $CaCl_2$ содержит ионы $Ca^{2+}$, которые и окрашивают пламя. Все условия выполняются.

Рассмотрим второй возможный случай. Если выделяющийся газ — это сернистый газ ($SO_2$), то исходная соль является сульфитом. Соединив катион кальция $Ca^{2+}$ и анион $SO_3^{2-}$, получаем формулу соли: сульфит кальция, $CaSO_3$. Проверим эту соль. $CaSO_3$ также нерастворим в воде. При реакции с соляной кислотой выделяется сернистый газ: $CaSO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + SO_2 \uparrow$. $SO_2$ также вызывает помутнение известковой воды, образуя нерастворимый осадок сульфита кальция $CaSO_3$: $SO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_3 \downarrow + H_2O$. Раствор хлорида кальция $CaCl_2$, полученный в результате реакции, содержит ионы $Ca^{2+}$. Все условия также выполняются.

Ответ: неизвестная соль — карбонат кальция ($CaCO_3$) или сульфит кальция ($CaSO_3$).

7. На каком свойстве обезвоженного гипса основано его использование при наложении гипсовых повязок?

Использование обезвоженного гипса, также известного как жжёный гипс или алебастр, для наложения медицинских повязок основано на его химическом свойстве гидратации. Это способность присоединять воду, в результате чего происходит быстрая кристаллизация и затвердевание.

Обезвоженный гипс является полуводным сульфатом кальция с химической формулой $CaSO_4 \cdot 0.5H_2O$ или $(CaSO_4)_2 \cdot H_2O$. Когда этот порошок смешивают с водой, он образует пластичную кашицу, которой легко придать необходимую форму. Затем происходит химическая реакция, в ходе которой полугидрат сульфата кальция активно поглощает воду и превращается обратно в дигидрат сульфата кальция ($CaSO_4 \cdot 2H_2O$) — минерал гипс, обладающий уже твёрдой и прочной кристаллической структурой.

Уравнение этой химической реакции выглядит так:

$(CaSO_4)_2 \cdot H_2O_{(тв)} + 3H_2O_{(ж)} \rightarrow 2(CaSO_4 \cdot 2H_2O)_{(тв)}$

Таким образом, ключевое свойство — это способность гипса переходить из порошкообразного или пластичного состояния в твердое после взаимодействия с водой. Это позволяет создать жесткий каркас, который надежно фиксирует поврежденную конечность, обеспечивая условия для правильного сращения костей.

Ответ: Использование обезвоженного гипса при наложении гипсовых повязок основано на его свойстве при смешивании с водой присоединять её (гидратироваться) и быстро затвердевать, превращаясь из пластичной массы в прочную твёрдую конструкцию.

8. Определите массу осадка, который образуется при действии на 200 г 5%-го раствора хлорида кальция избытком раствора карбоната натрия.

Дано:

$m_{р-ра}(CaCl_2) = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}$

$\omega(CaCl_2) = 5\% = 0.05$

Раствор $Na_2CO_3$ в избытке

Найти:

$m(осадка) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции. Хлорид кальция ($CaCl_2$) вступает в реакцию ионного обмена с карбонатом натрия ($Na_2CO_3$). В результате образуется нерастворимый карбонат кальция ($CaCO_3$), который выпадает в осадок, и растворимый хлорид натрия ($NaCl$).

$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

2. Рассчитаем массу чистого хлорида кальция в 200 г 5%-го раствора. Масса растворенного вещества ($m_{в-ва}$) вычисляется по формуле:

$m_{в-ва} = m_{р-ра} \cdot \omega_{в-ва}$

$m(CaCl_2) = 200 \text{ г} \cdot 0.05 = 10 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (в молях) хлорида кальция, вступившего в реакцию. Для этого необходимо знать его молярную массу $M$.

Молярная масса хлорида кальция $M(CaCl_2)$:

$M(CaCl_2) = M(Ca) + 2 \cdot M(Cl) = 40 \text{ г/моль} + 2 \cdot 35.5 \text{ г/моль} = 111 \text{ г/моль}$

Количество вещества $n$ находим по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

$n(CaCl_2) = \frac{10 \text{ г}}{111 \text{ г/моль}} \approx 0.09009 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося осадка — карбоната кальция ($CaCO_3$).

Из уравнения реакции видно, что стехиометрическое соотношение между $CaCl_2$ и $CaCO_3$ составляет 1:1. Это значит, что из одного моля хлорида кальция образуется один моль карбоната кальция. Так как карбонат натрия взят в избытке, то хлорид кальция является лимитирующим реагентом и прореагирует полностью.

$n(CaCO_3) = n(CaCl_2) \approx 0.09009 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу осадка $CaCO_3$. Для этого умножим его количество вещества на молярную массу.

Молярная масса карбоната кальция $M(CaCO_3)$:

$M(CaCO_3) = M(Ca) + M(C) + 3 \cdot M(O) = 40 \text{ г/моль} + 12 \text{ г/моль} + 3 \cdot 16 \text{ г/моль} = 100 \text{ г/моль}$

Масса осадка $m(CaCO_3)$:

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) \approx 0.09009 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} \approx 9.009 \text{ г}$

Округлим полученное значение до сотых.

Ответ: масса осадка составляет примерно 9.01 г.

9. Как различить следующие вещества:

а) соду ($Na_2CO_3$) и мел ($CaCO_3$);

б) мел и гипс ($CaSO_4$)?

а) соду (Na₂CO₃) и мел (CaCO₃)

Решение:

Для того чтобы различить карбонат натрия (соду) и карбонат кальция (мел), следует воспользоваться их различной растворимостью в воде. Оба вещества являются белыми порошками.

Порядок действий:

1. Поместить образцы веществ в две отдельные пробирки.

2. В каждую пробирку прилить дистиллированную воду и перемешать содержимое.

3. В пробирке, где порошок полностью растворится, находится сода ($Na_2CO_3$).

4. В пробирке, где образуется белый осадок или мутная взвесь, находится мел ($CaCO_3$).

Таким образом, по растворимости в воде эти два вещества легко различить.

Ответ: чтобы различить соду и мел, необходимо добавить к образцам воду. Сода ($Na_2CO_3$) растворится, а мел ($CaCO_3$) – нет.

б) мел (CaCO₃) и гипс (CaSO₄)

Решение:

Чтобы различить карбонат кальция (мел) и сульфат кальция (гипс), необходимо провести качественную реакцию на карбонат-ион. Оба вещества представляют собой белые порошки, практически нерастворимые в воде. Для их распознавания следует использовать сильную кислоту, например, соляную ($HCl$).

Порядок действий:

1. Поместить образцы веществ в две отдельные пробирки.

2. В каждую пробирку прилить раствор соляной кислоты.

3. В пробирке, где наблюдается выделение пузырьков газа (вскипание), находится мел ($CaCO_3$). Происходит реакция:

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

4. В пробирке, где видимых изменений не происходит, находится гипс ($CaSO_4$), так как он не реагирует с соляной кислотой.

Ответ: чтобы различить мел и гипс, необходимо добавить к ним сильную кислоту (например, соляную). Мел ($CaCO_3$) вступит в реакцию с выделением углекислого газа, а гипс ($CaSO_4$) — нет.

10. Напишите полные уравнения реакций, соответствующие следующим ионным уравнениям:

a) $\text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{CaCO}_3 \downarrow$;

б) $\text{CaCO}_3 + 2\text{H}^+ = \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}$.

Решение

а) $Ca^{2+} + CO_3^{2-} = CaCO_3 \downarrow$

Данное сокращенное ионное уравнение описывает реакцию ионного обмена, в результате которой из двух растворимых веществ образуется одно нерастворимое — осадок карбоната кальция ($CaCO_3$). Для написания полного молекулярного уравнения необходимо подобрать реагенты, которые в водном растворе диссоциируют на ионы $Ca^{2+}$ и $CO_3^{2-}$.

1. В качестве источника ионов кальция $Ca^{2+}$ можно использовать любую растворимую соль кальция. Например, хлорид кальция ($CaCl_2$) или нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$).

2. В качестве источника карбонат-ионов $CO_3^{2-}$ необходимо взять растворимый карбонат. Растворимыми являются карбонаты щелочных металлов, например, карбонат натрия ($Na_2CO_3$) или карбонат калия ($K_2CO_3$).

Возьмем для примера реакцию между хлоридом кальция и карбонатом натрия. Продуктами реакции будут нерастворимый карбонат кальция и растворимый хлорид натрия.

Полное молекулярное уравнение реакции:

$CaCl_2 + Na_2CO_3 = CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

Для проверки составим полное ионное уравнение. Сильные электролиты ($CaCl_2$, $Na_2CO_3$, $NaCl$) запишем в виде ионов, а нерастворимое вещество ($CaCO_3$) — в молекулярном виде.

Полное ионное уравнение: $Ca^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} = CaCO_3 \downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$

Ионы, которые не участвуют в реакции (ионы-наблюдатели), — это $2Na^+$ и $2Cl^-$. Исключив их из обеих частей уравнения, мы получим исходное сокращенное ионное уравнение.

Ответ: $CaCl_2 + Na_2CO_3 = CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$. В качестве альтернативы можно использовать другие растворимые соли, например: $Ca(NO_3)_2 + K_2CO_3 = CaCO_3 \downarrow + 2KNO_3$.

б) $CaCO_3 + 2H^{+} = Ca^{2+} + CO_2 \uparrow + H_2O$

Данное сокращенное ионное уравнение описывает реакцию нерастворимой соли (карбоната кальция $CaCO_3$) с сильной кислотой (источник ионов $H^{+}$). В результате реакции образуется растворимая соль кальция, выделяется углекислый газ ($CO_2$) и образуется вода ($H_2O$).

1. Первым реагентом является карбонат кальция $CaCO_3$.

2. В качестве источника ионов водорода $H^{+}$ нужно использовать сильную кислоту, анион которой останется в растворе в виде иона-наблюдателя. Подойдут такие кислоты, как соляная ($HCl$), азотная ($HNO_3$) или серная ($H_2SO_4$).

Возьмем для примера реакцию карбоната кальция с соляной кислотой. Продуктами реакции будут растворимый хлорид кальция, углекислый газ и вода.

Полное молекулярное уравнение реакции:

$CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$

Для проверки составим полное ионное уравнение. Нерастворимое вещество ($CaCO_3$) и слабые электролиты ($CO_2$, $H_2O$) записываются в молекулярном виде, а сильная кислота ($HCl$) и растворимая соль ($CaCl_2$) — в виде ионов.

Полное ионное уравнение: $CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- = Ca^{2+} + 2Cl^- + CO_2 \uparrow + H_2O$

Ион-наблюдатель в данном случае — это хлорид-ион ($Cl^-$). Исключив его из обеих частей уравнения, мы получим исходное сокращенное ионное уравнение.

Ответ: $CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$. В качестве альтернативы можно использовать другую сильную кислоту, например: $CaCO_3 + 2HNO_3 = Ca(NO_3)_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$.

11.Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

$CaCO_3 \rightarrow CaO \rightarrow Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2$

CaCO₃ → CaO

Для получения оксида кальция ($CaO$) из карбоната кальция ($CaCO_3$) необходимо провести реакцию термического разложения. При сильном нагревании (прокаливании) карбонат кальция распадается на оксид кальция и углекислый газ.

Ответ: $CaCO_3 \xrightarrow{t^\circ} CaO + CO_2 \uparrow$

CaO → Ca(OH)₂

Оксид кальция (негашеная известь) является основным оксидом, поэтому он взаимодействует с водой, образуя гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$), также известный как гашеная известь. Эта реакция является экзотермической.

Ответ: $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Ca(OH)₂ → CaCO₃

Для превращения гидроксида кальция обратно в карбонат кальция можно пропустить углекислый газ ($CO_2$) через водный раствор гидроксида кальция (известковую воду). В результате реакции образуется нерастворимый белый осадок карбоната кальция.

Ответ: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

CaCO₃ → Ca(NO₃)₂

Карбонат кальция является солью слабой угольной кислоты и реагирует с более сильными кислотами, такими как азотная кислота ($HNO_3$). В результате реакции обмена образуется растворимая соль нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$), вода и выделяется углекислый газ.

Ответ: $CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$