Bài 31. Ứng dụng một số tài nguyên trong vỏ Trái Đất. trang 73, 74, 75 SBT Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều

31.1

Công nghiệp silicate là

A. ngành sản xuất thủy 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 thủy 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 xuát thủy 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 thủy tinh, đồ gốm và xi măng từ nguyên liệu chính gồm các khoáng vật có trong tự nhiên.

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp silicate.

Lời giải chi tiết:

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

Đáp án B

31.2

Phát biểu nào sau đây là không đúng về sản xuất thủy tinh?

A. Nguyên liệu chính để sản xuất thủy 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, thủy tinh được tạo hình.

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

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp silicate.

Lời giải chi tiết:

C sai, vì thủy tinh được tạo hình khi đang nung chảy.

Đáp án C

31.3

Phát biểu nào sau đây là không đúng về sản xuất gạch và ngói?

A. Nguyên liệu chính để sản xuất đồ gốm là đất sét, nước.

B. Trong nguyên liệu sản xuất gạch và ngói, có thể có cát hoặc không có cát.

C. Hỗn hợp nguyên liệu được nghiền, phối trộn thành khối dẻo, tạo hình cho sản phẩm thô, sấy khô để tạo sản phẩm thô có màu đỏ gạch.

D. Sau sấy khô, sản phẩm thô được nung ở nhiệt độ cao.

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp đá vôi.

Lời giải chi tiết:

C sai, muốn thu được màu đỏ gạch thì cần nung ở nhiệt độ cao.

Đáp án C

31.4

Phát biểu nào sau đây là không đúng về sản xuất sứ?

A. Nguyên liệu chính để sản xuất sứ để đất sét trắng, cát trắng, nước, một số hợp chất của kim loại.

B. Quá trình sản xuất sứ có hai lần nung

C. Màu sắc của sứ là kết quả của quá trình trang trí, tráng men.

D. Quá trình tạo hình cho sản phẩm sứ được thực hiện sau lần nung thứ nhất.

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp đá vôi.

Lời giải chi tiết:

D sai, quá trình tạo hình cho sản phẩm sứ được thực hiện sau lần nung thứ hai.

Đáp án D

31.5

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

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

B. Nghiền, phối trộn hỗn 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.

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp sản xuất xi măng.

Lời giải chi tiết:

C sai, không cho nước vào clinker khi trộn.

Đáp án C

31.6

Viết các phương trình hóa học để hoàn thành mỗi chuỗi phản ứng sau:

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp đá vôi.

Lời giải chi tiết:

31.7

Bột calcium carbonate hoặc bột calcium oxide đều có thể được sử dụng để điều chỉnh pH của đất.

a) Vì sao hai chất trên có khả năng điều chỉnh pH của đất?

b) Nêu hai ưu điểm của calcium carbonate so với calcium oxide khi sử dụng để điều chỉnh pH của đất.

c) Phản ứng của calcium carbonate với ion H⁺ trong đất có thể được mô tả như sau:

CaCO₃ + 2H⁺ $\to$ Ca²⁺+ H₂O + CO₂ $↑$

Tính khối lượng bột calcium carbonate (kg) cần để chuyển hóa 500 mol H⁺ có trong một khi đất.

d) Sau quá trình điều chỉnh pH của đất bằng calcium carbonate thì đất cũng trở nên ẩm và tơi xốp hơn. Vì sao?

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của hợp chất calcium.

Lời giải chi tiết:

a) Vì calcium carbonate hoặc bột calcium oxide khi tan vào nước tạo ra môi trường base nên có thể điều chỉnh pH của đất.

b) CaCO₃ phản ứng chậm với acid trong đất nên không làm thay đổi đột ngột pH của đất; CaCO₃có giá thành thấp hơn CaO.

c) CaCO₃ + 2H⁺ $\to$ Ca²⁺ + H₂O + CO₂ $↑$

250 500

m_CaCO3 = 250.100 = 25000g = 25kg.

d) Vì phản ứng tạo ra H₂O làm cho đất ẩm hơn và khí CO₂ làm cho đất xốp hơn.

31.8

Có thể cho trực tiếp calcium oxide vào ao nuôi cá để điều chỉnh PH của nước trong ao không? Vì sao?

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của hợp chất calcium.

Lời giải chi tiết:

Không nên, vì phản ứng giữa CaO và nước là phản ứng tỏa nhiều nhiệt, ảnh hưởng đến hệ sinh thái trong nước.

31.9

Bột calcium carbonate tinh khiết dùng làm thuốc được sản xuất từ phản ứng của CO₂với dung dịch calcium hydroxide: Ca(OH)₂ + CO₂ $\to$ CaCO₃ + H₂O.

a) Hiện tượng quan sát được khi phản ứng trên diễn ra là gì? Làm thế nào để thu được calcium carbonate tinh khiết từ quá trình trên.

b) Tính lượng calcium carbonate thu được khi CO₂ phản ứng vừa đủ với 1m3 dung dịch Ca(OH)₂ 0,021M ở 20^oC theo phản ứng trên.

c) Tìm hiểu và cho biết vai trò của CaCO₃ trong một số loại thuốc chứa chất này.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của hợp chất calcium.

Lời giải chi tiết:

a) Có vẩn đục trắng xuất hiện. Để thu được calcium carbonate tinh khiết có thể lọc và rửa nhiều lần bằng nước sạch sau đó sấy khô.

b) n _Ca(OH)2 = 1000 . 0,021 = 21 mol

Ca(OH)₂ + CO₂ $\to$ CaCO₃ + H₂O.

21 21

m _CaCO3 = 21.100 = 2100g = 2,1kg.

c) CaCO₃ trong một số loại thuốc nhằm cung cấp nguyên tố calcium cho cơ thể hoặc giúp làm giảm nồng độ acid trong trường hợp dạ dày có triệu chứng dư acid.

31.10

Trong nước biển có lượng đáng kể các muối của nguyên tố magnesium như magnesium chloride (MgCl₂), magnesium sulfate (MgSO₄),…Nước biển là một nguồn quan trọng cung cấp kim loại magnesium cho con người. Để thực hiện được điều đó, người ta cho nước biển phản ứng với nước vôi trong (dung dịch calcium hydroxide) để thu chất kết tủa A. Hòa tan kết tủa A bởi dung dịch hydrochloric acid. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được muối B. Từ muối B, chọn phương pháp phù hợp để tách được kim loại magnesium. Viết các phương trình hóa học minh họa quá trình trên.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của acid.

Lời giải chi tiết:

MgCl₂ + Ca(OH)₂ $\to$ Mg(OH)₂ + CaCl₂

MgSO₄ + Ca(OH)₂ $\to$ Mg(OH)₂ + CaSO₄

Mg(OH)₂ + 2HCl $\to$ MgCl₂ + 2H₂O

31.11

Có khoáng vật được đặt tên là chalcopyrite. Khi phân tích 13,80 gam một mẫu chalcopyrite thì thấy có chứa 4,80 gam nguyên tố đồng; 4,20 gam nguyên tố sắt; còn lại là khối lượng của nguyên tố lưu huỳnh.

a) Tính và điền số liệu theo mẫu bảng sau từ kết quả phân tích trên.

Nguyên tố trong mẫu	Cu	Fe	S
Khối lượng (g)	4.80	4,20	?
Số mol (mol)	?	?	?
Tỉ lệ mol nguyên tử của các nguyên tố	n _Cu : n _Fe : n _S = … : … : …
Đề xuất công thức khoáng vật trong mẫu	?

b) Nguyên tố đồng còn tồn tại ở dạng hợp chất Cu₂CO₃(OH)₂ tạo nên khoáng vật malachite. Khoáng vật chalcopyrite tinh khiết hay khoáng vật malachite tinh khiết giàu nguyên tố đồng hơn?

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính số mol: n = m : M.

Lời giải chi tiết:

Nguyên tố trong mẫu	Cu	Fe	S
Khối lượng (g)	4.80	4,20	13,8 – 4,8 – 4,2 =4,8g
Số mol (mol)	$\frac{4, 8}{64} = 0, 075$	$\frac{4, 2}{56} = 0, 075$	$\frac{4, 8}{32} = 0, 15$
Tỉ lệ mol nguyên tử của các nguyên tố	n _Cu : n _Fe : n _S = 0,075 : 0,075 : 0,15 = 1 : 1 : 2
Đề xuất công thức khoáng vật trong mẫu	Công thức: CuFeS₂

b) %m Cu trong CuFeS₂ = $\frac{64}{64 + 56 + 32.2} .100 = 34, 78 %$

% m Cu trong Cu₂CO₃(OH)₂ = $\frac{64.2}{64.2 + 12 + 16.3 + 17.2} .100 = 57, 66 %$

Vậy khoáng vật malachite giàu nguyên tố đồng hơn chalcopyrite.

31.12

Vì sao gạch và ngói có màu “ đỏ gạch” ?

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp sản xuất gạch, ngói.

Lời giải chi tiết:

Trong đất sét có một số hợp chất của sắt. Khi nung gạch, ngói thô, nhiều hợp chất của sắt biến thành các oxide của sắt làm cho gạch ngói thường có màu “đỏ gạch”.