Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 23: Công nghiệp silicat

Nghiền thủy tinh loại thường thành bột, rồi cho vào nước đã có vài giọt phenolphtalin, thì nước sẽ có màu hồng. Giải thích và viết phương trình hóa học phản ứng.

Phương pháp giải

- Thành phần của thủy tinh là Na₂SiO₃

- Phương trình hóa học của phản ứng: Na₂SiO₃ + 2H₂O ⇔ 2NaOH + H₂SiO₃

Hướng dẫn giải

Thành phần của thủy tinh là Na₂SiO₃ (muối tạo bởi bazơ mạnh và axit yếu).

Khi nghiền thủy tinh thành bột, rồi cho vào nước, Na₂SiO₃ bị phân hủy tạo môi trường kiềm sẽ làm phenolphtalein hóa hồng:

Na₂SiO₃ + 2H₂O ⇔ 2NaOH + H₂SiO₃

Mỗi lọai thủy tinh chứa 13% Na₂O; 11,7% CaO và 73,5% SiO₂ về khối lượng. Thành phần của loại này biểu diễn dưới dạng oxit là?

A. 2Na₂O.CaO.6SiO₂

B. 2Na₂O.6CaO.SiO₂

C. Na₂O.CaO.6SiO₂

D. Na₂O.6CaO.SiO₂

Phương pháp giải

Gọi công thức thủy tinh có dạng: xNa₂O.yCaO.zSiO₂

\(x:y:z = \frac{{\% N{a_2}O}}{{{M_{N{a_2}O}}}}:\frac{{\% CaO}}{{{M_{CaO}}}}:\frac{{\% Si{O_2}}}{{{M_{Si{O_2}}}}} = \frac{{13}}{{62}}:\frac{{11,7}}{{56}}:\frac{{75,3}}{{60}}\)

Hướng dẫn giải

Ta có:

Công thức thủy tinh có dạng: xNa₂O.yCaO.zSiO₂

\(x:y:z = \frac{{\% N{a_2}O}}{{{M_{N{a_2}O}}}}:\frac{{\% CaO}}{{{M_{CaO}}}}:\frac{{\% Si{O_2}}}{{{M_{Si{O_2}}}}} = \frac{{13}}{{62}}:\frac{{11,7}}{{56}}:\frac{{75,3}}{{60}}\)

= 0,21 : 0,21 : 1,255 = 1 : 1 : 6

→ Công thức thủy tinh là Na₂O.CaO.6SiO₂

→ Đáp án cần chọn là C.

Một loại thủy tinh dùng để chế tạo dụng cụ nhà bếp có thành phân khối lượng như sau: SiO₂ 75%; CaO 9%; Na₂O 16%. Trong loại thủy tinh này có 1 mol CaO kết hợp với.

A. 1,6 mol Na₂O và 7,8 mol SiO₂

B. 1,6 mol Na₂O và 8,2 mol SiO₂

C. 2,1 mol Na₂O và 7,8 mol SiO₂

D. 2,1 mol Na₂O và 8,2 mol SiO₂

Phương pháp giải

Đặt công thức của thủy tinh là (Na₂O)_x. (CaO)_y.(SiO₂)_z

\(x:y:z = \frac{{\% mN{a_2}O}}{{62}}:\frac{{\% mCaO}}{{56}}:\frac{{\% mSi{O_2}}}{{60}}\)

→ Công thức thủy tinh

Hướng dẫn giải

Đặt công thức của thủy tinh là (Na₂O)_x. (CaO)_y.(SiO₂)_z

Ta có:

\(x:y:z = \frac{{\% mN{a_2}O}}{{62}}:\frac{{\% mCaO}}{{56}}:\frac{{\% mSi{O_2}}}{{60}}\)

\( = \frac{{16}}{{62}}:\frac{9}{{56}}:\frac{{75}}{{60}} = 0,26:0,16:1,25\)

= 1,6 : 1 : 7,8

Vậy trong loại thủy tinh có 1,6 mol Na₂O và 7,8 mol SiO₂

→ Chọn A.

Các silicat của canxi có thành phần: CaO - 73,7%; SiO₂ - 26,3% và CaO - 65,1%; SiO₂ - 34,9% là những thành phần của ximăng Pooclang. Trong mỗi hỗn hợp chất silicat trên 1 mol SiO₂ kết hợp với.

A. 3 mol và 2 mol CaO

B. 2 mol và 3 mol CaO

C. 3 mol và 1,5 mol CaO

D. 2,8 mol và 2 mol CaO

Phương pháp giải

Xét thành phần CaO−73,7%; SiO₂ −26,3%

mSiO₂  = ? → mCaO → nCaO

Xét thành phần CaO−65,1%; SiO₂ −34,9%

mSiO₂  = ? → mCaO → nCaO

Hướng dẫn giải

Xét thành phần CaO−73,7%; SiO₂−26,3%

mSiO₂ = 1 . 60 = 60 gam ⇒ \(mCaO = \frac{{60.73,7}}{{26,3}} \approx 168g\) →n_CaO = 3 mol

Xét thành phần CaO−65,1%; SiO₂−34,9%

mSiO₂ = 1.60 = 60 gam ⇒ \(mCaO = \frac{{60.65,1}}{{34,9}} \approx 112g\) ⇒ n_CaO = 2 mol

→ Chọn A.

Viết phương trình hóa học của phản ứng mô tả thủy tinh bị axit HF ăn mòn. Biết nghiền thủy tinh chủ yếu của thủy tinh là Na₂SiO₃ (Na₂O.SiO₂) và CaSiO₃ (CaO.SiO₂)

Phương pháp giải

Nắm được công thức thủy tinh và phản ứng của thủy tinh với HF

Hướng dẫn giải

Na₂SiO₃ + 2HF → 2NaF + H₂SiO₃

CaSiO₃ + 2HF → CaF₂ + H₂SiO₃

H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O