Методические указания по изучению темы 9

 

Изучая тему «Слюды», следует обратить внимание на особенности строения и свойства слюд, области их применения. А применение их основано на таких свойствах как низкая теплопроводность и огнестойкость. Наиболее удачно материал о слюдах изложен в литературе по минералогии.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1 Каков состав слюд?

2 В чем заключается особенность их строения?

3 Какими свойствами обладают слюды?

4 Где используются слюды?

 


3 ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

 

Помните! Задание выполняется согласно последней цифры в зачетной книжке, если последняя цифра 5 то вариант 5, если 0 то 10 и т.д

 

Задание 1 Из общей (эмпирической) формулы соединения кремния вывести формулу в виде сочетания оксидов. Дать название соединению. Общие формулы соединений представлены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Общие формулы соединений

№ вар. Общая формула соединения
H4 K Al6 Si6 O24
K2 Al 2 Si6 O16
H2 Al 2 Si4 O12
H2 Mg3 Si4 O12
H4 Al 2 Si2 O9
H4 Mg3 Si2 O9
Ca Mg SiО4
Mg2 Al 4 Si5 O18
Na2 Al2 Si6 O16
Na2 Al 2 Si2 O8
Ca Al 2 Si2 O8
Ca Mg Si2 O6
Li2 Al 2 Si4 O12
Ba Al 2 Si2 O8
K2 Al 2 Si4 O12
H12 Al 2 Si4 O17
Be3 Al 2 Si6 O18
H4 Al 2 Si2 O9
H8 Al 2 Si2 O11
Li2 Al Si8 O20

 

Эталон оформления и решения задания 1

 

Запишите формулы следующих минералов в виде оксидов:

Решение:

1) K2H4Al6Si6O24- K2 O∙3Al2О3∙6SiO2

2) по учебнику А.В. Миловский найти название минерала

K2H4Al6Si6O24- Мусковит

 

Задание 2 По процентному содержанию оксидов в силикате составить формулу силиката в виде сочетания оксидов. Дать название силикату. Процентное содержание силикатов предложено в таблице 3.

 

Таблица3- Процентное содержание силикатов

№ вар. Na2O K2O Li2O Beo CaO BaO MqО AI2О3 SiO2 H2О
11,8             19,4 68,8  
  11,4           37,0 38,6 13,0
        20,2     33,6 43,2  
      14,0       19,0 67,0  
          40,9   27,1 32,0  
            13,8 34,9 51,3  
        25,9   18,6   55,5  
  29,8           32,2 38,0  
  39,5           46,5   14,0
  21,6           23,3 55,1  
        51,1   12,3   36,6  
        35,9   25,7   38,4  
              22,6 53,4 24,0
    5,0         16,6 78,4  
  16,9           18,3 64,8  
            30,0 25,3 44,7  
        41,2   14,8   44,0  
            31,9   63,4 4,7
              28,3 66,7 5,0
            43,6   43,4 13,0

 

Эталон оформления и решения задания 2

 

Химическое соединение состоит из меди, серы, кислорода, и воды. Массовые доли составляющих это соединение соответственно равны % 25,48; 12,82; 25,64; 36,06.

Найти простейшую формулу соединения.

 

Дано: Доля, % Решение: 1 Находим отношение массовой доли к молекулярной массе Cuх S У O Z ∙jH2O=25, 48/63, 54: 12, 82/32, 06:25, 64/15,99: 36,06/18=0,40:0,399:1,60:2 2 Найденное отношение разделить на наименьшее (0,399) 0,40:0,399:1,60:2/0,399=1:1:4:5 3 Записываем уравнение CuSO4∙5H2O Ответ: CuSO4∙5H2O
Cu=25, 48 S=12, 82 O=25, 64 H2O=36,06
Найти: Cuх S У O Z jH2O

 

Задание 3 По названию силиката записать его формулу в виде состояния оксидов. Определить процентное содержания оксидов в силикате.

Варианты названия силикатов предложены в таблице 4.

 

Таблица 4 - Название силиката

№ вар. Название силиката
Тальк
Серпентин
Галлуазит
Каолинит
Ортоклаз
Нефелин
Альбит
Анортит
Кордиерит
Диопсид
Слодумен
Петалит
Цельзиан
Калиофиллит
Мусковит
Монтичеллит
Монтмориллонит
Пирофиллит
Берилл
Лейцит

 

Эталон оформления и решения задания 3.

 

1) K2H4Al6Si6O24- K2 O∙3Al2О3∙6SiO2

2)По учебнику А.В. Миловский найти название минерала K2H4Al6Si6O24- Мусковит

3)Рассчитать содержание глинозема(Al2О3) в минерале.

 

а)Сначала находим молекулярную массу всех химических элементов согласно таблице Д.И. Менделеева для мусковита она равна 796 г

б)молекулярная масса глинозема равна 306 г

в) составляем пропорцию

796-100 %

306- х %

 

=38,4%

 

Такой расчет необходимо провести для каждого оксида в минерале

Ответ: 38,4%

 

ЗАДАНИЕ 3 Описать силикатные соединения. (состав, свойства, получение, применение). Название силикатных соединений представлены, в таблице 4.

 

Таблица 4- Название силикатных соединений

№ вар. Название силикатных соединений
Плагиоклазы
Калиевые полевые шпаты
Природные гидраты кремнезема
Жидкое стекло
Муллит
Глинистые минералы
Карбид кремния
Кварцевое стекло
Кварц и его цветные разновидности
Скрытокристаллические разновидности кремнезема
Минералы группы силлиманита
Гидросиликаты кальция
Гидросиликаты магния
Минералы портландцемента
Полиморфные формы кремнезема
Кремниевые кислоты, их золи и гели
Искусственные формы кремнезема
Цеолиты
Сиалоны
Слюды

 

ЗАДАНИЕ 4

 

Вариант 1 Сколько форстерита и кварца потребуется для получения 1т. талька путем гидротермальной обработки?

2 Mg O ∙ SiО2 + SiО2 + H2O ® 3 Mg O ∙ 4SiО2 ∙ H2O

Что называется гидротермальной обработкой?

 

Вариант 2 Сколько гашеной извести и кварца потребуется для получения 1т. гидросиликата кальция при обработки силикатного кирпича в автоклаве по реакции?

Ca (OH)2+ SiO2 ® CaO∙SiO2 ∙ H2 O

При каких условиях протекает реакция?

Вариант 3 Сколько воды необходимо добавить к белиту для получения 1т. гидросиликата кальция по реакции?

2CaО ∙ SiO2 + H2O ® 2CaО ∙ SiO2 ∙ H2O

Как называется данный тип реакции?

 

Вариант 4Сколько воды необходимо добавить к алиту для получения 1т. гидросиликата кальция по реакции?

3CaО ∙ SiО2 + H2O ® CaО ∙ SiО2 ∙ H2O + Ca(OH)2

 

Вариант 5 Сколько каолинита образуется из 1т. ортоклаза при действии на него углекислоты?

K2О ∙ Al2 О3 ∙ 6SiО2 + CO2 + H2O ® Al2 О3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2О + K2CO3 + SiO2

Основой какой горной породы является каолинит?

 

Вариант 6 Сколько потребуется кианита для получения 1т. муллита по реакции.

Al2 О3 ∙ SiО2 ® 3Al2 О3 ∙ 2SiО2 + SiО2

Кристаллической основой, каких керамических и огнеупорных изделий является муллит?

 

Вариант 7 Сколько форстерита образуется при разложении 1т. серпентина по реакции?

3MgO∙2SiO2∙2H2O ® 2MgO∙SiO2+MgO∙SiO2+2H2O

Где применяется форстерит?

 

Вариант 8 Сколько форстерита и воды потребуется для получения 1т. серпентина в гидротермальных условиях по реакции?

2MgO∙SiO2+H2O ® 3MgO∙2SiO2∙2H2O+Mg (OH)2

Какие условия необходимо обеспечить для проведения гидротермальной обработки?

 

Вариант 9 Определить процентное содержание оксидов в фарфоровых изделиях после обжига смеси, состоящей из полевого шпата, кварца и каолинита, по реакции?

K2O∙Al2O3∙6SiO2+SiO2+Al2O3∙2SiO2∙2H2O ® K2O∙2Al2O3∙9SiO2+2H2O

Что такое фарфор?

 

Вариант 10 Сколько муллита образуется при разложении 1т. каолинита по реакции?

Al2O3∙2SiO2∙2H2O ® 3Al2O3∙2SiO2+H2O+SiO2

При получении каких огнеупоров протекает реакция?

 

Вариант 11 Сколько каолинита и углерода необходимо взять для получения сиолана по реакции?

3(Al2O3∙2SiO2∙2H2O)+15C+5N2 ® 2(Si3N4∙Al2O3∙AlN)+6H2O+15CO

Что такое сиоланы?

 

Вариант 12 Сколько необходимо взять исходных компонентов для получения 1т. стекла хрустального состава в стекловаренной печи по реакции?

Na2CO3+PbO+SiO2 ® Na2O∙PbO∙6SiO2+CO2

Что такое стекло?

Вариант 13 Сколько кварца и кокса потребуется для получения 1т. нитрида кремния по реакции?

SiO2+C+N2 ® Si3N4+CO↑

К какому типу относится реакция?

 

Вариант 14 Сколько кремния необходимо взять для получения 1т. нитрида кремния по реакции?

Si+N2 ® Si3N4

К какому типу относится реакция?

 

Вариант 15 Сколько кварца и кокса потребуется для получения 1т. карбида кремния по реакции?

SiO2+C ® SiC+CO

К какому типу относится реакция?

 

Вариант 16 Сколько корунда (технического глинозема) и кварца следует взять для получения 1т. муллита по реакции?

Al2O3+SiO2 ® 3Al2O3∙2SiO2

Каким способом получают муллит по данной реакции?

 

Вариант 17 Сколько кварца потребуется для получения 1т. жидкого стекла по реакции?

SiO2+NaOH ® Na2SiO3+H2O

Как называется этот способ получения жидкого стекла?

 

Вариант 18 Сколько кварца и соды потребуется для получения 1т. жидкого стекла по реакции?

SiO2+Na2CO3 ® Na2SiO3+CO2

Как называется этот способ получения жидкого стекла?

 

Вариант 19 Сколько жидкого стекла можно получить из 600 кг кварца и 1060 кг соды по реакции?

SiO2+Na2CO3 ® Na2SiO3+CO2

Какое оборудование применяется для получения?

 

Вариант 20 Сколько жидкого стекла можно получить из 600 кг кварца и 800 кг щелочи по реакции?

SiO2+NaOH ® Na2SiO3+H2O

Какое оборудование применяется для получения?

 


4 ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

 

Перечень практических занятий представлен в таблице 5.

 

Таблица 5-Наименование практических занятий

Наименование практического занятия Кол-во часов
1Составление схемы полиморфных превращений кремнезема
2 Использование схемы превращений кремнезема в технологии производства динасовых изделий
ВСЕГО:

 

 

5 ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

Перечень рекомендуемой литературы представлен, согласно библиотечного фонда техникума.

 

Основные источники:

1 Белостоцкая И.С. Химия кремния: Учебное пособие СПО.-М.:ИНФА-М,2008.-64с.

2 Рабухин А.И., Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных соединений/ А.И. Рабухин, В.Г. Савельев. - М.: ИНФРА-М,2004. - 304с.

 

Дополнительные источники:

1 Миловский А.В. Минералогия и петрография : Учебное пособие. / А.В Миловский – М: Недра, 1983. – 288 с.

2 www. webelements.com

3 www. xumuk.ru