I. SILIC:
- Silic ở theồ raộn, coự 2 dáng thuứ hỡnh : Si võ ủũnh hỡnh (boọt maứu nãu) ; Si tinh theồ (cấu trỳc tương tự kim cương, độ cứng = 7/10 kim cương, maứu xaựm, doứn, d = 2,4, coự veỷ saựng kim loái, daĩn nhieọt).
- Si là phi kim yếu, tương đối trơ.
1. Tớnh khử:
• Với phi kim: Si + 2F2 SiF4
(Silic tetra florua)
Si + O2 → SiO2 (to = 400-600oC) • Với hợp chất: 2NaOH + Si + H2O Na2SiO3 + 2H2
2. Tớnh oxi hoỏ: tỏc dụng với kim loại: Ca, Mg, Fe... ở t0 cao 2Mg + Si Mg2Si 2Mg + Si Mg2Si Magiẽ silixua - Điều chế: 1. Trong phũng thớ nghiệm : 2Mg + SiO2 2MgO + Si (9000C) 2. Trong cụng nghiệp : SiO2 + 2C 2CO + Si (18000C)
II.HỢP CHẤT CỦA SILIC
- Dạng tinh thể, khụng tan trong nước, t0nc là 17130C, tồn tại trong tự nhiờn ở dạng cỏt và thạch anh.
- Là oxit axit:
a) Tan chậm trong kiềm hoặc cacbonat kim loại kiềm núng chảy: SiO2 + 2NaOHncNa2SiO3 + H2O
SiO2 + Na2CO3nc Na2SiO3 + CO2 b) Tỏc dụng với HF (dựng để khắc thủy tinh):
SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
2. Axit silixic ( H2SiO3 ):
- Là chất keo, khụng tan trong nước. Khi sấy khụ, axit silixic mất 1 phần nước tạo Silicagen (được dựng để hỳt ẩm) :
H2SiO3 SiO2 + H2O - H2SiO3 là axit rất yếu, yếu hơn H2CO3 :
Na2SiO3 + CO2 + H2O Na2CO3 + H2SiO3
3.Muối silicat :
- Muối silicat của kim loại kiềm tan trong nước và bị thủy phõn mạnh tạo mụi trường kiềm:
Na2SiO3 + 2H2O 2NaOH + H2SiO3
- Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng dựng để chế keo dỏn thủy tinh và sứ, vải hoặc gỗ tẩm thủy tinh lỏng sẽ khú bị chỏy.
E. CễNG NGHIỆP SILICAT:
1. Thủy tinh : là hỗn hợp của muối natri silicat, canxi silicat và silic đioxit. Cụng thức gần đỳng của thủy tinh: Na2O.CaO.6SiO2
Phương trỡnh sản xuất:
6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3 1400 →oC Na2O.CaO.6SiO2 + 2CO2 Cỏc loại thủy tinh: thủy tinh thụng thường. Thủy tinh Kali, thủy tinh thạch anh, thủy tinh phalờ.
2. Đồ gốm : Được điều chế chủ yếu từ đất sột và cao lanh: Cú cỏc loại: gốm xõy dựng (gạch, ngúi), gốm kỹ thuật (sứ kỹ thuật), gốm dõn dụng (sứ dõn dụng, sành...)
3. Xi măng: là chất bột mịn, màu lục xỏm, thành phần chớnh gồm cỏc canxi silicat: 3CaO.SiO2, 2CaO.SiO2 và canxi aluminat: 3CaO.Al2O3, dễ kết dớnh nờn được dựng trong xõy dựng.
Bài tập tự luận
III.1. Thực hiện dĩy chuyển hoỏ sau :
SiO2SiNa2SiO3H2SiO3SiO2CaSiO3
III.2. Phõn biệt 3 chất khớ ở 3 bỡnh riờng biệt: CO, HCl, SO2
III.3. Chỉ dựng quỳ tớm và 1 chất nữa phõn biệt 3 chất rắn màu trắng đựng riờng biệt: CaCO3, Na2CO3, NaNO3.
III.4. Làm thế nào để chuyển NaHCO3 thành Na2CO3, Ca(HCO3)2 thành CaCO3 và ngược lại?
III.5. Nung 52,65g CaCO3 ở 10000C và cho tồn bộ lượng khớ thoỏt ra hấp thu hết vào 500ml dd NaOH 1,8M. Hỏi thu được muối nào, khối lượng bao nhiờu? Biết hiệu suất phản ứng nhiệt phõn CaCO3 là 95%
III.6. Cú 1 hỗn hợp 3 muối NH4HCO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2. Khi nung 73,2g hỗn hợp đú đến khối lượng khụng đổi, thu được 24,3 g bĩ rắn. Chế hoỏ bĩ rắn với dd HCl dư thu được 3,36 lit khớ đkc. Xỏc định %khối lượng cỏc muối cú trong hỗn hợp.
III.7. Cú ag hỗn hợp bột X gồm CuO, Al2O3. Hĩy tớnh a sau khi thực hiện cỏc thớ nghiệm sau:
- TN 1: Cho X phản ứng hồn tồn với dung dịch HCl, cụ cạn dd thu được 8,04g chất rắn khan.
- TN 2: Cho X phản ứng vừa đủ với bột Cacbon ở t0 cao thu được 0,224 lit khớ đkc.
III.8. Nung hỗn hợp chứa 5,6g CaO và 5,4 g C trong lũ hồ quang điện thu được chất răn A và khớ B. Khớ B chỏy được trong khụng khớ.
a. Xỏc định thành phần định tớnh và định lượng của A. b. Tớnh thể tớch khớ B thu được ở đktc
III.9. Cho mg CO2 hấp thu hồn tồn vào dd cú chứa 14,8g Ca(OH)2. Sau khi kờt thỳc thớ nghiệm thấy cú 2,5g kết tủa. Tớnh m?
III.10. Thổi 3,36 lit CO2 (đkc) vào 193,4g dd KOH 5,8%. Tỡm C% cỏc chất trong dung dịch.
III.11. Cho 1,42g hh CaCO3 và MgCO3 tỏc dụng với HCl dư, khớ thoỏt ra được hấp thu hồn tồn bằng dd Ba(OH)2 cú 0,0225 mol. Dung dịch Ba(OH)2 dư được tỏch ra khỏi kết tủa và thờm vào đú dd H2SO4 dư để kết tủa hết Ba2+. Rửa sạch kết tủa BaSO4 và sấy khụ đến khối lượng khụng đổi thu được 1,7475g. Tớnh khối lương mỗi chất trong hh đầu?
III.12. Cho 22,4 lit hh A gồm 2 khớ CO và CO2 đi qua than núng đỏ (khụng cú mặt khụng khớ) thu được khớ B cú thể tớch lớn hơn thể tớch A là 5,6 lit. Dẫn B qua dd canxihidroxit dư thỡ thu được dd chứa 20,25g Ca(HCO3)2
a) Viết phương trỡnh phản ứng xảy ra.
b) Xỏc định %V của hh khớ A. (thể tớch cỏc khớ đo ở đktc).
III.13. Ở nhiệt độ cao, cacbon cú thể phản ứng với nhiều đơn chất và hợp chất. Hĩy lập cỏc phương trỡnh húa học sau đõy và cho biết ở phản ứng nào cacbon thể hiện tớnh khử. Ghi rừ số oxi húa của cacbon trong từng phản ứng . 1) C + S → 2) C + Al → 3) C + Ca → 4) C + H2O → 5) C + CuO → 6) C + HNO3 (đặc) → 7) C + H2SO4 ( đặc) → 8) C + KClO3 → 9) C + CO2 →
III.14. Để xỏc định hàm lượng phần trăm cacbon trong một mẫu gang trắng , người ta đốt mẫu gang trong oxi dư. Sau đú , xỏc định lượng khớ CO2 tạo thành bằng cỏch dẫn khớ qua nước vụi trong dư; lọc lấy kết tủa, rửa sạch ,sấy khụ rồi đem cõn. Với một mẫu gang khối lượng là 5,00g và khối lượng kết tủa thu được là 1,00g thỡ hàm lượng % cacbon trong mẫu gang là bao nhiờu ?
III.15. Đốt một mẫu than chỡ chứa tạp chất lưu huỳnh trong oxi. Cho hỗn hợp khớ thoỏt ra tỏc dụng với lượng dư dung dịch brom, thấy cú 0,32g brom đĩ phản ứng . Cho khớ thoỏt ra khỏi dung dịch brom tỏc dụng với lượng dư nước vụi trong, thu được 10,00g kết tủa.
1. Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra.
2. Xỏc định phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than chỡ .
III.16. Cho 5,94g hỗn hợp K2CO3 và Na2CO3 tac dụng với dung dịch H2SO4 dư thu được 7,74g hỗn hợp cỏc muối khan K2SO4 và Na2SO4 . Tớnh thành phần phần trăm khối lượng của hỗn hợp ban đầu.