Bài tập về Silic. Công nghiệp silicat

Lý thuyết

Silic

Kí hiệu hóa học: Si; Nguyên tử khối: 28

1. Trạng thái thiên nhiên

Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, chỉ sau oxi, chiếm ¼ khối lượng vỏ Trái Đất.

Trong tự nhiên Silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Các hợp chất của silic tồn tại nhiều là cát trắng, đất sét (cao lanh).

2. Tính chất

Silic là chất rắn, màu xám, khó nóng chảy, có vẻ sáng của kim loại, dẫn điện kém . Tinh thể silic tinh khiết là chất bán dẫn.

Silic là phi kim hoạt động hóa học yếu hơn cacbon, clo. Ở nhiệt độ cao, silic phản ứng với oxi tạo thành silic đioxit

Phương trình hóa học:

Silic được dùng làm vật liệu bán dẫn trong kĩ thuật điện tử và được dùng để chế tạo pin mặt trời.

Silic đioxit (công thức hóa học: SiO₂)

- SiO₂ là oxit axit . Ở nhiệt độ cao, tác dụng với kiềm và oxit bazơ tan tạo thành muối silicat.

Ví dụ:

- Silic đioxit không phản ứng với nước

Sơ lược về công nghiệp silicat

Công nghiệp silicat gồm sản xuất đồ gốm, thủy tinh, xi măng từ những hợp chất thiên nhiên của Si và những hóa chất khác.

1. Sản xuất đồ gốm, sứ

Đồ gốm gồm: gạch ngói, gạch chịu lửa và sành, sứ.

a) Nguyên liệu chính: Đất sét, thạch anh, fenpat (khoáng vật).

b) Các công đoạn chính

- Nhào đất sét + thạch anh + fenpat tạo thành khối dẻo tạo hình và sấy khô.

- Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao.

c) Cơ sở sản xuất: Ở nước ta có nhiều cơ sở sản xuất gốm, sứ như: Bát Tràng – Hà Nội, công ti sứ ở Hải Dương, Đồng Nai…

2. Sản xuất xi măng

a) Nguyên liệu chính: Đất sét, đá vôi, cát…

b) Các công đoạn chính

- Nghiền nhỏ hỗn hợp đá vôi và đất sét rồi trộn với cát và nước ở dạng bùn

- Nung hỗn hợp trên lò quay (hoặc lò đứng) ở 1400-1500°C được clanhke rắn

- Nghiền clanhke nguội với phụ gia được xi măng

Sơ đồ lò quay sản xuất clanhke

c) Cơ sở sản xuất: nước ta có các nhà máy xi măng Hà Tiên, Hải Phòng, Bỉm Sơn…

3. Sản xuất thủy tinh

a) Nguyên liệu: Cát thạch anh (cát trắng), sôđa, đá vôi theo một tỉ lệ thích hợp.

b) Các công đoạn chính

- Trộn nguyên liệu với nhau theo tỉ lệ thích hợp

- Nung hỗn hợp trong lò nung ở khoảng 900°C được thủy tinh nhão

- Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo

- Ép, thổi thủy tinh dẻo thành các đồ vật

Các phương trình hóa học:

c) Cơ sở sản xuất: nước ta có nhiều nhà máy sản xuất thủy tinh ở Hải Phòng, Hà Nội, Bắc Ninh…

Bài tập tự luyện

Bài 1: Một loại thủy tinh thường chứa 13% natri oxit, 11,7% canxi oxit và 75,3 silic đioxit về khối lượng. Thành phần của thủy tinh này biểu diễn dưới dạng hợp chất của các oxit nào?

A. Na₂O.2CaO.3SiO₂.

B. 2Na₂O.CaO.SiO₂

C. Na₂O.CaO.6SiO₂

D. 2Na₂O.2CaO.SiO₂

Lời giải

Đặt công thức thủy tinh: xNa₂O.yCaO.zSiO₂

Ta có tỉ lệ:

x : y : z =  = 0,209 : 0,208 : 1,255 = 1 : 1 : 6

=> Công thức thủy tinh: Na₂O.CaO.6SiO₂

Đáp án: C

Bài 2: Để sản xuất 100 kg thủy tinh Na₂O.CaO.6SiO₂ cần dùng bao nhiêu kg natri cacbonat với hiệu suất của quá trình sản xuất là 100%?

A. 22,17 kg.

B. 27,12 kg.

C. 25,15 kg.

D. 20,92 kg.

Lời giải

6SiO₂ + CaCO₃ + Na₂CO₃ → Na₂O.CaO.6SiO₂ + 2CO₂

                                106                        478

                                  x                         100 kg

Đáp án: A

Bài 3: Tính khối lượng Na₂CO₃ cần dùng để sản xuất được 120 kg thủy tinh Na₂O.CaO.6SiO₂ với hiệu suất 90%?

A. 26,61 kg.

B. 29,57 kg.

C. 20,56 kg.

D. 24,45 kg.

Lời giải

6SiO₂ + CaCO₃ + Na₂CO₃ → Na₂O.CaO.6SiO₂ + 2CO₂

                               106 gam   →   478 gam

                               m_Na2CO3           120 kg

Đáp án: B

Bài 4: Nguyên tố phổ biến thứ hai ở vỏ trái đất là

A. oxi

B. cacbon

C. silic

D. sắt

Lời giải

Nguyên tố phổ biến thứ hai ở vỏ trái đất là silic

Đáp án: C

Bài 5: Oxit axit nào sau đây không tác dụng với nước?

A. Cacon đioxit

B. Lưu huỳnh đioxit

C. Silic đioxit

D. Đinitơ pentaoxit

Lời giải

Vì SiO₂ là chất rắn không tan trong nước.

Đáp án: C

Bài 6: Silic đioxit (SiO₂) tan chậm trong dung dịch kiềm đặc, nóng, tan dễ trong dung dịch kiềm nóng chảy tạo thành silicat. SiO₂ là

A. oxit axit

B. oxit trung tính

C. oxit bazơ

D. oxit lưỡng tính

Lời giải

Tan được trong dung dịch kiềm => SiO₂ là oxit axit

Đáp án: A

Bài 7: Cặp chất nào sau đây không xảy ra phản ứng

A. NaOH và CO₂

B. CO₂ và C

C. SiO₂ và NaOH

D. KOH và K₂SiO₃

Lời giải

Cặp chất không xảy ra phản ứng là KOH và K₂SiO₃

Đáp án: D

Bài 8: Nhận xét nào sau đây không đúng về Silic?

 A. Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, chỉ sau oxi.

 B. Silic chiếm ¼ khối lượng vỏ Trái Đất.

 C. Trong tự nhiên Silic tồn tại cả ở dạng đơn chất và hợp chất.

 D. Một số hợp chất của silic: cát trắng, đất sét (cao lanh).

Đáp án: D

Trong tự nhiên Silic không tồn tại ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.

Bài 9: Khi cho nước tác dụng với oxit axit nào sau đây sẽ không thu được axit?

 A. CO₂.

 B. SO₂.

 C. SiO₂.

 D. N₂O₅.

Đáp án: C.

SiO₂ không phản ứng với nước.

Bài 10: Nhận định nào sau đây về tính chất của silic là sai ?

 A. Silic là phi kim hoạt động hóa học yếu hơn cacbon, clo.

 B. Ở nhiệt độ cao, silic phản ứng với oxi tạo thành silic đioxit

 C. Silic là chất rắn, màu xám.

 D. Silic dẫn điện tốt nên được dùng làm pin mặt trời.

Đáp án: D

Silic dẫn điện kém. Tinh thể silic tinh khiết là chất bán dẫn nên silic được dùng làm vật liệu bán dẫn trong kỹ thuật điện tử và chế tạo pin mặt trời.

Bài 11: SiO₂ là nguyên liệu quan trọng để sản xuất

 A. thủy tinh, đồ gốm.

 B. thạch cao.

 C. phân bón hóa học.

 D. chất dẻo.

Đáp án: A.

SiO₂ là nguyên liệu quan trọng để sản xuất thủy tinh, đồ gốm…

Bài 12: Đun nóng m gam Silic trong oxi dư thu được 5,34 gam silic đioxit. Giá trị của m

 A. 1,869 gam.

 B. 2,492 gam.

 C. 3,738 gam.

 D. 1,246 gam.

Đáp án: B

Bài 13: Công nghiệp silicat gồm

 A. sản xuất đồ gốm, thủy tinh.

 B. sản xuất xi măng.

 C. sản xuất silic.

 D. sản xuất đồ gồm, thủy tinh, xi măng.

Đáp án: D

Bài 14: Một loại thủy tinh chịu lực có thành phần theo khối lượng của các oxit như sau: 13% Na₂O; 11,7% CaO và 75,3% SiO₂. Công thức biểu diễn thành phần của loại thủy tinh này là

 A. Na₂O.CaO.6SiO₂.

 B. Na₂O.CaO.3SiO₂.

 C. Na₂O.2CaO.6SiO₂.

 D. Na₂O.2CaO.3SiO₂

Đáp án: A

Vậy công thức của loại thủy tinh này: Na₂O.CaO. 6SiO₂

Bài 15: Để có thể khắc chữ và hình trên thuỷ tinh người ta dùng dung dịch nào dưới đây?

 A. dung dịch HCl.

 B. dung dịch HBr.

 C. dung dịch HI.

 D. dung dịch HF.

Đáp án: D

SiO₂ tan được trong HF, dựa vào tính chất này người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ và hình lên thủy tinh.

Xem thêm các dạng bài tập hóa học hay, chi tiết và đầy đủ khác:

30 Bài tập về Tính chất hóa học của oxit. Khái quát về sự phân loại oxit (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Clo (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Các oxit của cacbon (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Axit cacbonic và muối cacbonat (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (2024) có đáp án chi tiết nhất