Question

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

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

(2)若要制備1000kg上述玻璃，需要原料各多少千克？共可產生標準狀況下的CO₂氣體多少升？

Answer 1

解析：(1)根據原子個數相等的原則，Na₂SiO₃·CaSiO₃·4SiO₂等同于Na₂O·CaO·6SiO₂，即a∶b∶m=1∶1∶6。

    (2)制造玻璃的原料是Na₂CO₃、CaCO₃和SiO₂，根據反應原理：Na₂CO₃+SiO₂ Na₂SiO₃+CO₂↑，CaCO₃+SiO₂ CaSiO₃+CO₂↑得

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

              478g                  1mol       1mol     6mol    2mol

         1000×10³g                x            x          6x       2x

  

   m(Na₂CO₃)=2092mol×106g·mol^-1×10^-3kg·g^-1=221.8kg；

   m(CaCO₃)=2092mol×100g·mol^-1×10^-3kg·g^-1=209.2kg；

   m(SiO₂)=2092mol×6×60g·mol^-1×10^-3kg·g^-1=753.1kg；

    V(CO₂)=2092mol×2×22.4L·mol^-1=9.37×10⁴L。

    CO₂體積的另一種求法：

    制1000kg玻璃需原料：221.8kg+209.2kg+753.1kg=1184.1kg，兩者的質量之差就是放出CO₂的質量：

    V(CO₂)=(1184.1-1000)kg×10³g·kg^-1  44g·mol^-1×22.4L·mol^-1=9.37×10⁴L。

答案：(1)1∶1∶6

    (2)m(Na₂CO₂)：221.8kg  m(SiO₂)：209.2kg  m(SiO₂)：753.1kg  V(CO₂)：9.37×10⁴L