Question

已知普通玻璃中Na₂SiO₃：CaSiO₃：SiO₂=1：1：4（物質(zhì)的量之比），請回答：
（1）以氧化物的形式表示玻璃的組成
（2）若要制備1000kg上述玻璃，需要原料各多少千克？共要產(chǎn)生標(biāo)況下的CO₂氣體多少升？

Answer 1

分析：（1）硅酸鹽由鹽的書寫改寫為氧化物的形式即改寫的一般方法歸納為：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、水（xMO?nSiO₂?mH₂O）．注意：①氧化物之間以“?”隔開；②系數(shù)配置出現(xiàn)的分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)；③金屬氧化物在前（活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物），非金屬氧化物在后，若同一元素有變價，那么低價在前，高價在后，H₂O一般寫在最后；
（2）工業(yè)制玻璃主要原料有石英、純堿和石灰石，碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳．

解答：解：（1）硅酸鹽改寫成氧化物的形式為：活潑金屬氧化物?較活潑金屬氧化物?SiO₂?H₂O，同時要遵循原子守恒，普通玻璃中Na₂SiO₃：CaSiO₃：SiO₂，以氧化物的形式表示故寫成Na₂O?CaO?6SiO₂，
故答案為：Na₂O?CaO?6SiO₂；
（2）工業(yè)制玻璃主要原料有石英、純堿和石灰石，碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+SiO₂

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑，碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應(yīng)生成硅酸鈣和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑，普通玻璃以氧化物的形式表示為Na₂O?CaO?6SiO₂，1000kg玻璃的物質(zhì)的量為：n=

m

M

=

1000×103g

478g/mol

=2.09×10³mol，
根據(jù)原子守恒可得關(guān)系式：Na₂O?CaO?6SiO₂～Na₂CO₃～CaCO₃～6SiO₂～2CO₂，
n（Na₂O?CaO?6SiO₂）=n（Na₂CO₃）=n（CaCO₃）=2.09×10³mol，n（SiO₂）=6n（Na₂O?CaO?6SiO₂）=6×2.09×10³ mol，n（CO₂）=，2×2.09×10³ mol，
所以：需要Na₂CO₃：m=n×M=2.09×10³ mol×106×10^-3kg/mol=221.5 kg
CaCO₃：m=n×M=2.09×10³ mol×100×10^-3kg/mol=209 kg
SiO₂：m=n×M=2.09×10³ mol×6×60×10^-3kg/mol=752.4 kg
V（CO₂）=n×Vm=2×2.09×10³ mol×22.4L/mol=9.36×10⁴L
故答案為：需要Na₂CO₃221.5 kg，CaCO₃209 kg，SiO₂752.4 kg；共要產(chǎn)生標(biāo)況下的CO₂氣體9.36×10⁴升．

點評：本題主要考查制玻璃的反應(yīng)原理，主要考查了硅酸鹽改寫成氧化物的方法，化學(xué)方程式的計算，掌握制玻璃原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．