Lý thuyết KHTN 9 Bài 32 (Chân trời sáng tạo): Khai thác đá vôi. Công nghiệp silicate

Lý thuyết KHTN 9 Bài 32: Khai thác đá vôi. Công nghiệp silicate

1. Nguồn đá vôi và ứng dụng từ đá vôi

a. Nguồn đá vôi và thành phần chính của đá vôi trong tự nhiên

- Đá vôi là loại đá trầm tích được tìm thấy và khai thác ở các vùng mỏ hoặc núi đá vôi, với thành phần chính là hợp chất calcium carbonate (CaCO₃).

- Nguồn đá vôi được tìm thấy và khai thác từ các mỏ hoặc núi đá vôi ở nhiều nơi trên thế giới.

b. Các ứng dụng từ đá vôi

Đá vôi là nguyên – vật liệu quan trọng phục vụ cho đời sống và sản xuất.

- Đá vôi nghiền là loại đã vôi đã được nghiền nhỏ. Đá vôi nghiền được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất thuỷ tinh, xi măng,…

- Vôi sống (thành phần chính là calcium oxide) là sản phẩm sau khi nung đá vôi ở nhiệt độ cao: $CaC{O}_3\stackrel{t^{°}}{\to }CaO+C{O}_2$ . Vôi sống được sử dụng trong xử lí nước nuôi trồng thuỷ sản, nước thải,…

- Vôi tôi (thành phần chính là calcium hydroxide) là sản phẩm khi hoà tan vôi sống vào nước: CaO + H₂O → Ca(OH)₂, dùng để khử chua đất trồng, cung cấp calcium cho cây trồng,…

2. Một số ứng dụng quan trọng cuar silicon và hợp chất của silicon

- Silicon (Si) là nguyên tố phổ biến thứ hai trong tự nhiên, đứng sau oxygen.

- Si chiếm khoảng ¼ hàm lượng vỏ Trái Đất.

- Trong tự nhiên, silicon không tồn tại ở dạng đơn chất, chỉ ở dạng hợp chất.

a. Ứng dụng quan trọng của silicon

Silicon được khai thác và sử dụng cho các mục đích công nghiệp khác nhau.

b. Ứng dụng quan trọng của hợp chất silicon

Các hợp chất của silicon được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

3. Sơ lược ngành công nghiệp silicate

Ngành công nghiệp silicate là ngành công nghiệp sản xuất các sản phẩm như: đồ gốm, thuỷ tinh, xi măng từ những hợp chất của silicon và các hoá chất khác.

a. Các công đoạn chính của sản xuất đồ gốm, sứ

- Sản xuất gạch, ngói:

+ Nguyên liệu chính: đất sét, nước, có hoặc không có cát.

+ Công đoạn chính: Nghiền, trộn đều hỗn hợp các nguyên liệu thành khối dẻo; tạo hình sản phẩm rồi sấy khô; nung sản phẩm đã sấy khô ở nhiệt độ cao.

- Sản xuất sứ:

+ Nguyên liệu chính: đất sét trắng, cát trắng, nước và một số hợp chất tạo màu của kim loại.

+ Công đoạn chính: Nghiền mịn, trộn đều hỗn hợp các nguyên liệu thành khối dẻo; tạo hình sản phẩm rồi sấy khố; nung sản phẩm lần thứ nhất ở nhiệt độ cao; trang trí và tráng men (nhuộm màu của một số hợp chất của kim loại) lên sản phẩm rồi nung lần thứ hai ở nhiệt độ cao.

b. Các công đoạn chính của sản xuất thuỷ tinh

- Thành phần chính thường gồm muối sodium silicate (Na₂SiO₃) và calcium silicate (CaSiO₃).

- Nguyên liệu sản xuất: Cát thạch anh (cát trắng), đá vôi và soda (Na₂CO₃).

- Các công đoạn chính sản xuất thuỷ tinh:

+ Trộn hỗn hợp cát, đá vôi, soda theo một tỉ lệ thích hợp.

+ Nung hỗn hợp trong lò nung ở khoảng 900^oC thành thuỷ tinh nhão.

+ Làm nguội từ từ được thuỷ tinh dẻo, ép thổi thuỷ tinh dẻo thành các đồ vật theo ý muốn.

- Sản phẩm thuỷ tinh như kính, bình hoa, li, cốc,…

c. Các công đoạn chính của sản xuất xi măng

- Xi măng là nguyên liệu kết dính dùng trong ngành xây dựng.

- Thành phần chính của xi măng là calcium silicate, calcium aluminate.

- Nguyên liệu sản xuất: đất sét, đá vôi, cát,…

- Các bước chính sản xuất xi măng:

+ Nghiền nhỏ hỗn hợp đá vôi và đất sét rồi trộn với cát và nước thành dạng bùn.

+ Nung hỗn hợp trên trong lò quay hoặc lò đứng ở nhiệt độ khoảng 1400 – 1500^oC, thu được clinke rắn.

+ Để clinke nguội sau đó nghiền chung với các phụ gia thành bột mịn, đó là xi măng.

- Nước ta có nhiều cơ sở sản xuất xi măng ở Hải Dương, Thanh Hoá, Hải Phòng, Hà Nam, Nghệ An,….

Trắc nghiệm: Khai thác đá vôi. Công nghiệp silicate

Câu 1. Công nghiệp silicate là

A. ngành sản xuất thuỷ tinh, đồ gốm (gạch, ngói, sành, sứ) và xi măng từ nguyên liệu chính gồm các hợp chất của silicon trong tự nhiên.

B. ngành sản xuất thuỷ tinh, đồ gốm (gạch, ngói, sành, sứ) và xi măng từ nguyên liệu chính gồm các hợp chất silicate trong tự nhiên.

C. ngành sản xuất thuỷ tinh, đồ gốm (gạch, ngói, sành, sứ) và xi măng từ nguyên liệu chính gồm đất sét và cát trong tự nhiên.

D. Ngành sản xuất thuỷ tinh, đồ gốm và xi măng từ nguyên liệu chính gồm các khoáng vật có trong tự nhiên.

Câu 2.Thành phần chính của thuỷ tinh là

A. Na₂CO₃ và CaCO₃.

B. Na₂SiO₃ và CaSiO₃.

C. Na₂CO₃ và CaSiO₃.

D. Na₂SiO₃ và CaCO₃.

Câu 3.Nguyên liệu để sản xuất xi măng là

A. đất sét, đá vôi, cát,…

B. cát trắng, đá vôi, soda,…

C. quặng sắt, đá vôi, than cốc,…

D. quặng nhôm, đá vôi, than cốc,..

Câu 4.Thành phần chính của xi măng là

A. calcium silicate , calcium oxide.

B. calcium silicate, calcium carbonate.

C. calcium silicate, calcium aluminate.

D. calcium silicate, calcium hydroxide.

Câu 5.Trong quá trình sản xuất xi măng, sau khi nung hỗn hợp nguyên liệu ở 1400- 1500^oC, ta thu được

A. clinker lỏng.

B. clinker rắn.

C. thuỷ tinh nhão.

D. thạch cao.

Câu 6.Phát biểu nào sau đây là không đúng về sản xuất thuỷ tinh?

A. Nguyên liệu chính để sản xuất thuỷ tinh là thạch anh, cát trắng, đá vôi, soda.

B. Hỗn hợp nguyên liệu được nung chảy ở nhiệt độ cao.

C. Sau khi làm nguội, thuỷ tinh được tạo hình.

D. Thêm các chất phụ gia khác nhau vào nguyên liệu có thể tạo ra các loại thuỷ tinh khác nhau.

Câu 7.Phát biểu nào sau đây là không đúng về sản xuất xi măng?

A. Nguyên liệu chính đế sản xuất xi măng là đất sét có hàm lượng silicon cao, đá vôi.

B. Nghiền, phối trộn hồn hợp đất sét, đá vôi,... rồi nung ở nhiệt độ cao, để nguội thu được hỗn hợp rắn gọi là clinker.

C. Thêm chất phụ gia và nước vào clinker trộn, nghiền thu được xi măng.

D. Sản phẩm xi măng cần được bảo quản ngay trong bao bì chống ẩm.

Câu 8. Làm thế nào để nhuộm màu cho đồ gốm sứ?

A. Sử dụng nước phẩm màu.

B. Sử dụng một số hợp chất của kim loại.

C. Sử dụng nước ép của các loại rau củ có màu đặc trưng.

D. Sử dụng màu bột công nghiệp.

Câu 9.Vì sao gạch, ngói sau khi nung xong có màu đỏ?

A. Do nhà sản xuất cho thêm phụ gia có màu đỏ.

B. Do đất sét còn chứa sắt nên khi nung xong sẽ tạo ra Fe₂O₃ (hematite) có màu đỏ.

C. Do nhiệt độ nung gạch, ngói quá cao.

D. Do đất sét có màu đỏ đặc trưng nên sau khi nung vẫn còn màu đỏ.

Câu 10.Trong công nghiệp, đá vôi không được khai thác từ nguồn nào sau đây?

A. Nước biển.

B. Núi đá.

C. Hầm mỏ.

D. Bãi vỏ sò, ốc.

Câu 11.

Câu 12.Lợi ích của các đồ gia dụng làm từ gốm

Câu 13. Để sản xuất 23,9 kg thủy tinh có chứa Na₂O, CaO và SiO₂ (có công thức dưới dạng Na₂O.CaO.6SiO₂). Khối lượng Na₂CO₃cần dùng là bao nhiêu (Biết H = 100%)?

Câu 14.Một loại thủy tinh chịu lực có công thức hoá học là: Na₂O.CaO.6SiO₂. Hãy tính % khối lượng của Na₂O trong công thức trên.

Câu 15. Nung nóng 100 g một mẫu đá chứa 80% CaCO₃ (về khối lượng) chỉ xảy ra phản ứng nhiệt phân muối calcium carbonate thành calcium oxide (rắn) và carbon dioxide (khí). Khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng là bao nhiêu?