由石灰岩所構成的山往往會形成石穴，下列哪一種反應可以表示造成石穴的原因？ (A) $\mathrm{Ca(HCO_{3})_{2}} \rightleftharpoons \mathrm{CaCO_{3}}$ (固體) $+ CO_{2} + H_{2}O$ (B) $2H^{+} + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2H_{2}O + Ca^{2+}$ (C) $CO_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O$ (D) $CaCO_{3} \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_{2}$

國中教甄｜理化理化104 年第 34 題單選題

由石灰岩所構成的山往往會形成石穴，下列哪一種反應可以表示造成石穴的原因？

A$\mathrm{Ca(HCO_{3})_{2}} \rightleftharpoons \mathrm{CaCO_{3}}$ (固體) $+ CO_{2} + H_{2}O$正確答案

B$2H^{+} + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2H_{2}O + Ca^{2+}$

C$CO_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O$

D$CaCO_{3} \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_{2}$

答案與詳解

正確答案

石灰岩主要成分為碳酸鈣，在含二氧化碳的水中會形成可溶的碳酸氫鈣而流失，此溶解與沉澱的可逆反應即為形成石穴與鐘乳石的機制。

A$\mathrm{Ca(HCO_{3})_{2}} \rightleftharpoons \mathrm{CaCO_{3}}$ (固體) $+ CO_{2} + H_{2}O$✓ 正確

此可逆反應表示碳酸鈣與碳酸氫鈣之間的轉化。向左進行時，碳酸鈣溶於含二氧化碳的水中形成可溶的碳酸氫鈣並隨水流失，長期侵蝕即形成石穴；向右進行則沉澱形成鐘乳石。

B$2H^{+} + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2H_{2}O + Ca^{2+}$✕ 錯誤

此為酸與氫氧化鈣的酸鹼中和反應，與石灰岩（主要成分為碳酸鈣）地形的侵蝕無關。

C$CO_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaCO_{3} + H_{2}O$✕ 錯誤

D$CaCO_{3} \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_{2}$✕ 錯誤

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