Question

普通玻璃中Na₂SiO₃∶CaSiO₃∶SiO₂=1∶1∶4(物質(zhì)的量之比)。

(1)若以aNa₂O·bCaO·mSiO₂表示此玻璃的組成，則a∶b∶m是多少？

(2)若要制備1 000 kg上述玻璃，需要原料的質(zhì)量各多少？共可產(chǎn)生標準狀況下的CO₂氣體的體積為多少？

Answer 1

解析：根據(jù)硅酸鹽表示成氧化物的方法，求其氧化物的物質(zhì)的量之比，再根據(jù)化學(xué)方程式求所需原料和產(chǎn)生CO₂的量。

(1)因Na₂SiO₃可表示為Na₂O·SiO₂,CaSiO₃可表示為CaO·SiO₂，所以a∶b∶m=1∶1∶6。

(2)制玻璃的原料為Na₂CO₃、CaCO₃和SiO₂,由(1)可知玻璃的化學(xué)式為Na₂O·CaO·6SiO₂，由元素守恒可得關(guān)系式：

Na₂O·CaO·6SiO₂～Na₂CO₃～CaCO₃～6SiO₂～2CO₂

。

所以需Na₂CO₃:2.09×10³ mol×106 g·mol^-1×10^-3=221.5 kg,

CaCO₃:2.09×10³ mol×100 g·mol^-1×10^-3=209 kg,

SiO₂:2.09×10³ mol×6×60 g·mol^-1×10^-3=752.4 kg;

產(chǎn)生CO₂：2.09×10³ mol×2×22.4 L·mol^-1=9.36×10⁴ L。

CO₂體積的另一種求法：

制1 000 kg玻璃需原料：×(106+100+6×60)×10^-3=1 184.1(kg)，兩者的質(zhì)量之差就是放出CO₂的質(zhì)量。

V(CO₂)=×22.4 L=9.36×10⁴ L。

答案：(1)1∶1∶6

(2)Na₂CO₃:221.5 kg,CaCO₃:209 kg,SiO₂:752.4 kg  CO₂：9.36×10⁴ L