Hoá học 9 Bài 30: Silic và công nghiệp silicat

1. Tóm tắt lý thuyết

Kí hiệu hóa học: Si

Nguyên tử khối: 28

a. Tính chất vật lí

- Trạng thái tự nhiên: Silic là chất rắn, màu xám, khó nóng chảy,có vẽ sáng của kim loại, dẫn điện kém, tinh thể silic tinh khiết là chất bán dẫn.

- Tính chất:

• Silic là phi kim hoạt động hoá học yếu hơn C, Cl2
• Silic tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao: Si   +  O2     SiO2
• Silic để chế tạo pin mặt trời, dùng làm vật liệu bán dẫn trong kĩ thuật điện tử.

• SiO2 là 1 oxit axit tác dụng với kiềm và oxit bazơ tạo thành muối silicat ở nhiệt độ cao

SiO2+NaOH Na2SiO3+  H2O

SiO2+ CaO   CaSiO3

• SiO2 không phản ứng với nước

a. Sản xuất đồ gốm sứ

- Nguyên liệu chính: Đất sét, thạch anh, fenpat.

- Các công đoạn chính

• Nhào đất sét, thach anh, và fenpat với nước rồi tạo hình, sấy khô.
• Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao thích hợp.

Cơ sở sản xuất: Gốm sứ bát tràng, Hải Dương, Đồng Nai. 

b. Sản xuất xi măng

- Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi, cát

- Các công đoạn chính:

• Nghiền nhỏ hỗn hợp thành dạng bùn.
• Nung hỗn hợp trên trong lò quay ở nhiệt độ 1400 → 15000C thu được clanhke rắn
• Nghiền clanhke nguội và phụ gia thành bột mịn đó là xi măng

- Cơ sở sản xuất xi măng ở nước ta: Hải Dương, Thanh Hoá, Hải Phòng, Hà Nam

c. Sản xuất thuỷ tinh

- Nguyên liệu chính: Các thạch anh (cát trắng), đá vôi, sôđa (Na₂CO₃)

- Các công đoạn chính: 

• Trộn hỗn hợp theo tỉ lệ thích hợp.
• Nung hỗn hợp khoảng 9000C
• Làm nguội từ từ được thuỷ tinh dẻo, ép thổi thuỷ tinh dẻo thành các đồ vật

- Các cơ sở sản xuất chính: Hải Phòng, Hà Nội, Đà Nẵng

Viết các phương trình hoá học thực hiện những chuyển đổi hoá học sau:

1. Na₂CO₃ + ... → ... + ...

2. ... + SiO₂ → ... + ...

Hướng dẫn giải

1. Na2CO3 + SiO₂ → Na₂SiO₃ + CO₂

2. CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂

Một loại thuỷ tinh dùng để làm cửa kính, hoặc đồ dùng gia đình có thành phần: 75% SiO₂ ; 12% CaO ; 13% Na₂O. Hãy tìm công thức hoá học của thuỷ tinh dưới dạng các oxit.

Hướng dẫn giải

Đặt công thức hóa học của loại thủy tinh này là: xNa₂O.yCaO.zSiO₂ (Với những điều kiện như sau : x, y, z là những số nguyên, dương)

Ta có: M_Na2O = 62g; M_CaO = 56g; M_SiO2 = 60g

Tỉ lệ x : y : z là những số nguyên đơn giản nhất.

Theo đầu bài ta có tí lệ :

x : y : z = 13/62 : 12/56 : 75/60 = 0,21 : 0,21 : 1,25 = 1 : 1 : 6

Vậy công thức hóa học của loại thủy tinh trên là: Na₂O.CaO.6SiO₂

Câu 1: Sản xuất thủy tinh như thế nào? Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình nấu thủy tinh.

Câu 2: Những cặp chất nào dưới đây có thể tác dụng với nhau ? Viết các phương trình hoá học (nếu có).

a) SiO₂ và CO₂

b) SiO₂ và NaOH 

c) SiO₂ và CaO    

d) SiO₂ và H₂SO₄ 

e) SiO₂ và H₂O

Câu 3: Thành phần chính của xi măng là gì? Cho biết nguyên liệu chính và mô tả sơ lược các công đoạn sản xuất xi măng.

Câu 1: Trong tự nhiên silic tồn tại ở dạng

A. Đơn chất.

B. Hợp chất

C. Hỗn hợp

D. Vừa đơn chất vừa hợp chất

Câu 2: Nguyên liệu để sản xuất đồ gốm là:

A. Đất sét, thạch anh, Fenfat.

B. Đất sét, đá vôi ,cát.

C. cát thạch anh, đá vôi, sođa.

D. Đất sét, thạch anh, đá vôi.

Câu 3: Silic ddioxxit là một oxit axit vì phản ứng với:

A. Nước và kiềm.

B. Nước và oxit bazơ.

C. Kiềm và oxit bazơ.

D. Kiềm và oxit axit. 

Sau bài học cần nắm:

• Thông tin về silic, silic đioxit, muối silicat, sản xuất thuỷ tinh, đồ gốm, xi măng.
• Viết được các phương trình hóa học minh hoạ cho tính chất của Si, SiO₂, muối silicat.