Question

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

(1)若以aNa₂O·bCaO·mSiO₂表示此玻璃的组成，则a∶b∶m是多少？

(2)若要制备1 000 kg上述玻璃，需要原料的质量各多少？共可产生标准状况下的CO₂气体的体积为多少？

Answer 1

解析：根据硅酸盐表示成氧化物的方法，求其氧化物的物质的量之比，再根据化学方程式求所需原料和产生CO₂的量。

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

(2)制玻璃的原料为Na₂CO₃、CaCO₃和SiO₂,由(1)可知玻璃的化学式为Na₂O·CaO·6SiO₂，由元素守恒可得关系式：

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;

产生CO₂：2.09×10³ mol×2×22.4 L·mol^-1=9.36×10⁴ L。

CO₂体积的另一种求法：

制1 000 kg玻璃需原料：×(106+100+6×60)×10^-3=1 184.1(kg)，两者的质量之差就是放出CO₂的质量。

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