Question

（1）鉀玻璃中含有18.4%的K₂O、11.0%的CaO和70.6%的SiO₂，試計算這三種氧化物的物質的量之比．
（2）若需制造5.10t鉀玻璃，需用K₂CO₃、CaCO₃和SiO₂各多少t？
（3）寫出制鉀玻璃的化學方程式及鉀玻璃的主要成分．

Answer 1

考點：含硅礦物及材料的應用,物質的量的相關計算

專題：計算題

分析：（1）利用質量分數確定這三種氧化物的物質的量之比；
（2）根據CaCO₃～CaO，K₂O～K₂CO₃，計算原料的物質的量之比，再根據需制造5.10t鉀玻璃求解；
（3）在玻璃熔爐中碳酸鈣可以和二氧化硅之間發生反應生成硅酸鈣和二氧化碳、碳酸鉀可以和二氧化硅之間發生反應生成硅酸鉀和二氧化碳；鉀玻璃的主要成分為CaSiO₃、K₂SiO₃和SiO₂；

解答： 解：（1）鉀玻璃中各成分的質量分數為：18.4%的K₂O、11.0%的CaO和70.6%的SiO₂，則物質的量之比n（K₂O）：n（CaO）：n（SiO₂）=

18.4

94

：

：11.0

56

：

：70.6

60

=1：1：6，
答：三種氧化物的物質的量之比1：1：6；  
（2）根據元素守恒可知：K₂O～K₂CO₃；CaO～CaCO₃；所以，原料的物質的量之比就等于K₂O、CaO、SiO₂三者物質的量之比，故生產這種鉀玻璃的原料K₂CO₃、CaCO₃、SiO₂的物質的量之比=1：1：6，質量比為138×1：1×100：6×60=138：100：360，制造5.10t鉀玻璃需K₂CO₃、CaCO₃、SiO₂的總質量為5.1×

138+100+60×6

94+56+60×6

=5.98噸，需K₂CO₃、CaCO₃、SiO₂的質量分別為5.98×

138

598

=1.38噸、5.98×

100

598

=1.00噸，5.98×

6×60

598

=3.60噸，
答：K₂CO₃、CaCO₃、SiO₂的質量分別為1.38噸、1.00噸、3.60噸；
（3）在玻璃熔爐中碳酸鈣可以和二氧化硅之間發生反應CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑生成硅酸鈣和二氧化碳，碳酸鉀可以和二氧化硅之間發生反應K₂CO₃+SiO₂

高溫  .

K₂SiO₃+CO₂↑生成硅酸鉀和二氧化碳，所以
鉀玻璃的主要成分為CaSiO₃、K₂SiO₃和SiO₂，因n（K₂O）：n（CaO）：n（SiO₂）=1：1：6，或用氧化物表示為：K₂O?CaO?6SiO₂，
答：化學反應為CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑、K₂CO₃+SiO₂

高溫  .

K₂SiO₃+CO₂↑；鉀玻璃的主要成分為CaSiO₃、K₂SiO₃和SiO₂或K₂O?CaO?6SiO₂．

點評：本題考查學生化學和生活以及工業生產之間的關系，是一道理論和實際結合的題目，注意掌握玻璃的生產原理以及所需原料的質量計算，題目難度中等．