Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Công nghiệp Silicat (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải) Hóa học 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học.

Mời các bạn đón xem:

Công nghiệp Silicat (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)

A. Lý thuyết Công nghiệp Silicat

I. Thủy tinh

1. Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh

- Thủy tinh loại thông thường dùng làm cửa kính, chai, lọ, ... là hỗn hợp của natri silicat, canxi silicat và silic đioxit.

- Thành phần chính của thủy tinh này được viết dưới dạng: Na₂O.CaO.6SiO₂.

- Thủy tinh không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

- Khi đun nóng nó mềm dần rồi mới chảy, do đó có thể tạo ra những đồ vật và dụng cụ có hình dạng như ý muốn.

- Sản xuất bằng cách nấu chảy một hỗn hợp gồm cát trắng, đá vôi và sođa ở 1400^oC.

2. Một số loại thủy tinh

 a) Thủy tinh kali

- Khi nấu thủy tinh, nếu thay Na₂CO₃ bằng K₂CO₃ thì được thủy tinh kali.

- Có nhiệt độ hóa mềm và nhiệt độ nóng chảy cao hơn.

- Được dùng làm dụng cụ thí nghiệm, lăng kính, thấu kính, ...

Hình 1: Một số ứng dụng của thủy tinh kali

b) Thủy tinh pha lê

- Là thủy tinh chứa nhiều chì oxit dễ nóng chảy và trong suốt được dùng làm đồ pha lê.

Hình 2: Ly pha lê

c) Thủy tinh thạch anh

- Được sản xuất bằng cách nấu chảy silic đioxit tinh khiết.

- Loại thủy tinh này có nhiệt độ hóa mềm cao, có hệ số nở nhiệt rất nhỏ, nên không bị nứt khi nóng lạnh đột ngột.

Hình 3: Ống thủy tinh thạch anh chịu nhiệt

d) Thủy tinh có màu

- Khi cho thêm oxit của một kim loại, thủy tinh sẽ có màu khác, do tạo nên các silicat có màu.

Thí dụ: crom (III) oxit (Cr₂O₃) cho thủy tinh màu lục, coban oxit (CoO) cho thủy tinh màu xanh nước biển.

Hình 4: Một số chai thủy tinh có màu

II. Đồ gốm

- Là vật liệu được chế tạo chủ yếu từ đất sét và cao lanh.

- Tùy theo công dụng, người ta phân biệt: gốm xây dựng, gốm kĩ thuật và gốm dân dụng.

1. Gạch và ngói

- Gạch và ngói thuộc loại gốm xây dựng.

- Phối liệu để sản xuất chúng gồm đất sét loại thường và một ít cát, được nhào với nước thành khối dẻo, sau đó tạo hình, sấy khô và nung ở 900 − 1000^oC sẽ được gạch và ngói.

- Sau khi nung, gạch và ngói thường có màu đỏ gây nên bởi sắt oxit ở trong đất sét.

Hình 5: Ngói và gạch

2. Sành, sứ

a) Sành

- Sành là vật liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu và xám được tạo thành bằng cách nung đất sét ở nhiệt độ khoảng 1200 − 1300^oC.

Hình 6: Chum sành ngâm rượu

- Để có độ bóng và lớp bảo vệ không thấm nước, người ta tạo một lớp men mỏng ở mặt ngoài của đồ sành.

b) Sứ

- Sứ là vật liệu cứng, xốp, có màu trắng, gõ kêu.

Hình 7: Một số đồ gốm sứ

- Phối liệu để sản xuất sứ gồm cao lanh, fenspat, thạch anh và một số oxit kim loại.

- Đồ sứ được nung hai lần, lần đầu ở 1000^oC, sau đó tráng men và trang trí, lần thứ hai nung ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 1400 − 1450^oC.

- Sứ có nhiều loại: sứ dân dụng, sứ kĩ thuật.

+ Sứ dân dụng được dùng làm chén, bát, bình, lọ,…

+ Sứ kĩ thuật được dùng để chế tạo các vật liệu cách điện, tụ điện, buzi đánh lửa, các dụng cụ thí nghiệm.

Hình 8: Một số ứng dụng của sứ kĩ thuật

III. Xi măng

1. Thành phần hóa học

- Xi măng thuộc loại vật liệu kết dính, được dùng trong xây dựng.

Hình 9: Một số loại xi măng trên thị trường

- Xi măng là chất bột mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm canxi silicat và canxi aluminat: Ca₃SiO₅ (hoặc 3CaO.SiO₂), Ca₂SiO₄ (hoặc 2CaO.SiO₂), Ca₃(AlO₃)₂ (hoặc 3CaO.Al₂O₃).

Hình 10: Xi măng

2. Phương pháp sản xuất

- Xi măng được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO₂ và một ít quặng sắt bằng phương pháp khô hoặc phương pháp ướt, rồi nung hỗn hợp trong lò quay hoặc lò đứng ở 1400 − 1600^oC.

- Sau khi nung, thu được hỗn hợp rắn màu xám gọi là clanhke.

Hình 11: Clanhke

- Để nguội, rồi nghiền clanhke với một số chất phụ gia thành bột mịn, sẽ được xi măng.

Hình 12: Sơ đồ lò quay sản xuất clanhke

3. Quá trình đông cứng của xi măng

- Trong xây dựng, xi măng được trộn với cát và nước thành khối nhão gọi là vữa, sau vài giờ sẽ bắt đầu đông cứng lại.

Hình 13: Vữa

- Quá trình đông cứng của xi măng chủ yếu là sự kết hợp của các hợp chất có trong xi măng với nước, tạo nên những tinh thể hiđrat đan xen vào nhau thành khối cứng và bền:

3CaO.SiO₂ + 5H₂O → Ca₂SiO₄.4H₂O + Ca(OH)₂

2CaO.SiO₂ + 4H₂O → Ca₂SiO₄.4H₂O

3CaO.Al₂O₃ + 6H₂O → Ca₃(AlO₃)₂.6H₂O

- Ngoài ra, còn có các loại xi măng có những tính năng khác nhau như xi măng chịu axit, xi măng chịu nước biển, ...

Hình 14: Một số loại xi măng có tính chất riêng

B. Bài tập Công nghiệp Silicat

Câu 1: Để khắc chữ trên thủy tinh, người ta dùng dung dịch nào sau đây?

A. Dung dịch HNO₃

B. Dung dịch H₃PO₄

C. Dung dịch NaOH đặc

D. Dung dịch HF

Đáp án: D

Câu 2: Công nghiệp silicat là ngành công nghiệp chế biến các hợp chất của silic. Ngành sản xuất nào sau đây không thuộc ngành công nghiệp slicat?

A. Sản xuất xi măng

B. Sản xuất đồ gốm

C. Sản xuất thủy tinh hữu cơ

D. Sản xuất thủy tinh

Đáp án: C

Câu 3: Các trị số 30; 40 trên xi măng , ví dụ: PCB: 30; PCB: 40... chỉ điều gì?

A. % tỉ lệ trộn xi măng

B. % CaO trong xi măng

C. Cân nặng của bao xi măng

D. Tất cả đều sai

Đáp án: D

Câu 4: Để sản xuất thủy tinh loại thông thường (hỗn hợp natri silicat, canxi silicat) cần các hóa chất sau: 

A. Đá vôi, H₂SiO₃, NaOH

B. Cát trắng, đá vôi, sođa

C. Đá vôi, H₂SiO₃, sođa

D. Cát trắng, đá vôi, NaOH

Đáp án: B

Câu 5: Một số loại thủy tinh có màu là do: 

A. Cho phẩm màu vào trong quá trình sản xuất.

B. Sơn sau khi sản xuất.

C. Trong quá trình sản xuất cho thêm một số oxit kim loại.

D. Tùy vào tỷ lệ cát, đá vôi và sođa đem nung.

Đáp án: C

Câu 6: Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng rất quan trọng, có ứng dụng rộng rãi. Lí do nào khiến cho việc ứng dụng bê tông cốt thép trở nên phổ biến trong công nghiệp xây dựng?

A. Thép và bê tông có hệ số giãn nở nhiệt bằng nhau

B. Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng rất bền

C. Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng rất đắt tiền

D. A, B đều đúng

Đáp án: D

Câu 7: Sau khi nung, gạch và ngói thường có màu đỏ, gây nên bởi thành phần nào có trong đất sét?

A. Nhôm oxit

B. Silic đioxit

C. Sắt oxit

D. Magie oxit

Đáp án: C

Câu 8: Một loại thủy tinh chịu lực chứa 13% Na₂O; 11,7% CaO và 75,3% SiO₂ theo khối lượng. Thành phần của loại thủy tinh này biểu diễn dưới dạng các oxit là: 

A. Na₂O.CaO.6SiO₂

B. Na₂O.6CaO.SiO₂

C. 6Na₂O.CaO.SiO₂

D. 3Na₂O.CaO.6SiO₂

Đáp án: A

Câu 9: Dựa vào tính chất nào của thủy tinh để có thể tạo ra được những vật có hình dạng khác nhau?

A. Thủy tinh có nhiệt độ nóng chảy cao.

B. Khi đun nóng, thủy tinh mềm ra rồi mới nóng chảy.

C. Thủy tinh có nhiều màu sắc khác nhau.

D. Thủy tinh giòn, dễ vỡ.

Đáp án: B

Câu 10: Gạch samot là một loại gạch chịu lửa. Nguyên liệu để sản xuất gạch samot là: bột samot, đất sét và nước. Bột samot thực ra là: 

A. Đất sét nung nhỏ lửa, nghiền nhỏ

B. Đá vôi nghiền

C. Đá vôi nung kĩ, nghiền nhỏ

D. Đất sét nung ở nhiệt độ cao, nghiền nhỏ

Đáp án: D

Câu 11: Để sản xuất 23,9 kg thủy tinh có chứa Na₂O, CaO và SiO₂ (có công thức dưới dạng Na₂O.CaO.6SiO₂). Khối lượng Na₂CO₃, CaCO₃ và SiO₂ cần dùng là bao nhiêu (biết H = 100%)?

A. 5,3kg Na₂CO₃; 5kg CaCO₃ và 18kg SiO₂

B. 2,5kg Na₂CO₃; 4kg CaCO₃ và 12kg SiO₂

C. 4kg Na₂CO₃; 2,7kg CaCO₃ và 10kg SiO₂

D. 11,7kg Na₂CO₃; 3,6kg CaCO₃ và 82kg SiO₂

Đáp án: A

Câu 12: Thành phần chính của một loại cao lanh (đất sét) chứa: Al₂O₃, SiO₂ và H₂O với tỉ lệ khối lượng lần lượt là: 0,3953: 0,4651: 0,1395. Công thức hóa học đúng của loại cao lanh này là: 

A. 2Al₂O₃.3SiO₂.H₂O

B. 3Al₂O₃.2SiO₂.4H₂O

C. Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O

D. 4Al₂O₃.3SiO₂.5H₂O

Đáp án: C

Câu 13: Một loại thủy tinh pha lê có thành phần: 7,123% Na; 32,093% Pb; thành phần còn lại là silic đioxit. Công thức hóa học của thủy tinh pha lê này được biểu diễn dưới dạng các hợp chất oxit là: 

A. Na₂O.3PbO.6SiO₂

B. Na₂O.PbO.5SiO_2­

C. Na₂O.PbO.6SiO_2­

D. Na₂O.PbO.4SiO_2­

Đáp án: C

Câu 14: Thủy tinh là chất rắn có cấu trúc vô định hình. Tính chất nào sau đây không phải của thủy tinh?

A. Trong suốt.

B. Không có điểm nóng chảy cố định.

C. Cho ánh sáng mặt trời đi qua, nhưng giữ lại bức xạ hồng ngoại.

D. Thủy tinh rắn, dẻo.

Đáp án: D

Câu 15: Nguyên liệu để sản xuất đồ gốm là: 

A. Đất sét, thạch anh, fenfat

B. Đất sét, đá vôi, cát

C. Cát, thạch anh, đá vôi, sođa

D. Đất sét, thạch anh, đá vôi

Đáp án: A

Câu 16: Axit H₂SiO₃ dễ tan trong dung dịch kiềm tạo muối silicat, chỉ có silicat kim loại kiềm tan được trong nước. Dung dịch đậm đặc của những chất nào sau đây được gọi là thủy tinh lỏng?

A. Na₂SiO₃, K₂SiO₃

B. Na₂SiO₃, BaSiO₃

C. Na₂SiO₃, CaSiO₃

D. CaSiO₃, BaSiO₃

Đáp án: A

Câu 17: SiO₂ là nguyên liệu quan trọng để sản xuất:

A. Thủy tinh, đồ gốm.

B. Thạch cao.

C. Chất dẻo.

D. Phân bón hóa học.

Đáp án: A

Câu 18: Loại thủy tinh nào sau đây được sản xuất bằng cách nóng chảy silic đioxit tinh khiết?

A. Thủy tinh thạch anh.

B. Pha lê.

C. Thủy tinh kali.

D. Thủy tinh hữu cơ.

Đáp án: A

Câu 19: Clanhke được sản xuất bằng cách:

A. Trộn đất sét với cát sau đó nung ở nhiệt độ cao.

B. Nung đất sét ở 1200-1300${}_{o}C$

C. Nung hỗn hợp thạch cao, cát với một số oxit kim loại rồi nghiền nhỏ.

D. Nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét và một ít quặng sắt rồi nung trong lò quay hoặc lò đứng.

Đáp án: D

Câu 20: Xi măng là

A. vật liệu kết dính được dùng trong xây dựng.

B. vật liệu được chế tạo chủ yếu từ đất sét và cao lanh.

C. vật liệu xốp, có màu trắng.

D. hỗn hợp các oxit của canxi và silic.

Đáp án: D

Câu 21: Để khắc chữ trên thủy tinh, người ta dùng dung dịch nào sau đây?

A. Dung dịch HNO₃

B. Dung dịch H₃PO₄

C. Dung dịch NaOH đặc

D. Dung dịch HF

Đáp án: D

Câu 22: Công nghiệp silicat là ngành công nghiệp chế biến các hợp chất của silic. Ngành sản xuất nào sau đây không thuộc ngành công nghiệp slicat?

A. Sản xuất xi măng

B. Sản xuất đồ gốm

C. Sản xuất thủy tinh hữu cơ

D. Sản xuất thủy tinh

Đáp án: C

Câu 23: Các trị số 30; 40 trên xi măng , ví dụ: PCB: 30; PCB: 40... chỉ điều gì?

A. % tỉ lệ trộn xi măng

B. % CaO trong xi măng

C. Cân nặng của bao xi măng

D. Tất cả đều sai

Đáp án: D

Câu 24: Để sản xuất thủy tinh loại thông thường (hỗn hợp natri silicat, canxi silicat) cần các hóa chất sau: 

A. Đá vôi, H₂SiO₃, NaOH

B. Cát trắng, đá vôi, sođa

C. Đá vôi, H₂SiO₃, sođa

D. Cát trắng, đá vôi, NaOH

Đáp án: B

Câu 25: Một số loại thủy tinh có màu là do: 

A. Cho phẩm màu vào trong quá trình sản xuất.

B. Sơn sau khi sản xuất.

C. Trong quá trình sản xuất cho thêm một số oxit kim loại.

D. Tùy vào tỷ lệ cát, đá vôi và sođa đem nung.

Đáp án: C

Câu 26: Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng rất quan trọng, có ứng dụng rộng rãi. Lí do nào khiến cho việc ứng dụng bê tông cốt thép trở nên phổ biến trong công nghiệp xây dựng?

A. Thép và bê tông có hệ số giãn nở nhiệt bằng nhau

B. Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng rất bền

C. Bê tông cốt thép là loại vật liệu xây dựng rất đắt tiền

D. A, B đều đúng

Đáp án: D

Câu 27: Sau khi nung, gạch và ngói thường có màu đỏ, gây nên bởi thành phần nào có trong đất sét?

A. Nhôm oxit

B. Silic đioxit

C. Sắt oxit

D. Magie oxit

Đáp án: C

Câu 28: Một loại thủy tinh chịu lực chứa 13% Na₂O; 11,7% CaO và 75,3% SiO₂ theo khối lượng. Thành phần của loại thủy tinh này biểu diễn dưới dạng các oxit là: 

A. Na₂O.CaO.6SiO₂

B. Na₂O.6CaO.SiO₂

C. 6Na₂O.CaO.SiO₂

D. 3Na₂O.CaO.6SiO₂

Đáp án: A

Câu 29: Dựa vào tính chất nào của thủy tinh để có thể tạo ra được những vật có hình dạng khác nhau?

A. Thủy tinh có nhiệt độ nóng chảy cao.

B. Khi đun nóng, thủy tinh mềm ra rồi mới nóng chảy.

C. Thủy tinh có nhiều màu sắc khác nhau.

D. Thủy tinh giòn, dễ vỡ.

Đáp án: B

Câu 30: Gạch samot là một loại gạch chịu lửa. Nguyên liệu để sản xuất gạch samot là: bột samot, đất sét và nước. Bột samot thực ra là: 

A. Đất sét nung nhỏ lửa, nghiền nhỏ

B. Đá vôi nghiền

C. Đá vôi nung kĩ, nghiền nhỏ

D. Đất sét nung ở nhiệt độ cao, nghiền nhỏ

Đáp án: D