Bài 4. Tìm hiểu về công nghiệp silicate - Chuyên đề học tập Hóa 12 Cánh diều

CH tr 24 MĐ

Gạch, ngói, xi măng được dùng nhiều trong lĩnh vực xây dựng. Thủy tinh được dùng để chế tạo dụng cụ thí nghiệm, li, cốc, làm cửa kính,…

Hãy cho biết gạch, ngói, xi măng và thủy tinh có thành phần và tính chất cơ bản nào. Chúng được sản xuất theo quy trình nào?

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp silicate, thủy tinh.

Lời giải chi tiết:

Gạch, ngói, xi măng, thủy tính thường có muối slilicate. Chúng được sản xuất theo quy trình công nghiệp silicate, thủy tinh.

CH tr 24 CH

Hãy kế một số đồ dùng, dụng cụ được tạo từ nguyên liệu chính là đất sét hoặc cát.

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp silicate.

Lời giải chi tiết:

Một số đồ dùng, dụng cụ được tạo từ nguyên liệu chính là đất sét hoặc cát là: bát gốm, cốc uống trà, gạch lát, tranh cát, các sản phẩm chăm sóc da,…

CH tr 25

Quá trình tạo hình cho các sản phẩm thuỷ tinh dựa trên tính chất vật lí nào của nó?

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp thủy tinh.

Lời giải chi tiết:

Quá trình tạo hình cho các sản phẩm thủy tinh dựa trên tính chất thuỷ tinh không có nhiệt độ nóng chảy nhất định.

CH tr 26

Vì sao người ta thường dùng chai, lọ bằng thuỷ tinh để đựng hoá chất hoặc một số loại gia vị?

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp sản xuất thủy tinh.

Lời giải chi tiết:

Người ta thường dùng chai, lọ bằng thuỷ tinh thông thường để đựng hoá chất hoặc một số loại gia vị vì chúng sẽ tránh được việc tiếp xúc với ánh sáng và không khí, giúp giữ chúng không bị phân huỷ hoặc mất đi độ tươi mới, an toàn cho sức khỏe của người dùng.

CH tr 27 CH1

Vì sao xi măng cần được bảo quản trong bao bì chống thấm?

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp sản xuất xi măng.

Lời giải chi tiết:

Xi măng cần được bảo quản trong bao bì chống thấm vì khi xi măng bị dính nước, xi măng sẽ bị đông cứng sau vài giờ.

CH tr 27 LT

Cho biết công thức hóa học của hợp chất là thành phần chính trong thạch cao và trong khoáng vật hematite.

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp sản xuất xi măng.

Lời giải chi tiết:

Thành phần chính của thạch cao là CaSO₄, khoáng vật hematite: Fe₂O₃.

CH tr 27 CH2

Công đoạn nào của quá trình sản xuất xi măng dễ gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người công nhân? Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào công nghiệp sản xuất xi măng.

Lời giải chi tiết:

Công đoạn nung hỗn hợp nguyên liệu trong lò ở nhiệt độ khoảng 1400 ^oC – 1600 ^oC thu được clinker là giai đoạn dễ gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của người công nhân vì trong quá trình nung không chỉ tạo ra clinker mà còn tạo ra các chất khí độc hại khác (N_xO_y, SO_x,…), bụi gây ô nhiễm không khí và gây ra các bệnh (bệnh phổi, rối loạn hô hấp, viêm đường hô hấp,…), các vấn đề về mắt, da, gây ảnh hưởng đến sức khoẻ công nhân.

CH tr 28 CH

Trong sản xuất gạch hoặc ngói, màu sắc của nguyên liệu biến đổi thế nào?

Phương pháp giải:

Dựa vào sản xuất đồ gốm.

Lời giải chi tiết:

Trong sản xuất gạch ngói, nguyên liệu biến đổi màu từ màu xám hoặc nâu chuyển thành màu đỏ gạch đến nâu.

CH tr 28 LT

Cho biết giữa sành và gạch, ngói, vật liệu nào được. sản xuất ở nhiệt độ cao hơn, vật liệu nào thường có giá thành cao hơn? Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào sản xuất đồ gốm.

Lời giải chi tiết:

- Vật liệu được sản xuất ở nhiệt độ cao hơn là sành (1200 ^oC – 1300 ^oC)

- Vật liệu có giá thành cao hơn là sành vì quy trình sản xuất sành đòi hỏi nhiệt độ cao hơn và cần nhiều năng lượng hơn cũng như nhiều thời gian, kỹ thuật chuyên nghiệp hơn.

CH tr 29 CH

Vì sao có thể dùng các chum, hũ bằng sành để dựng muối, đường, mắm, giấm ăn,...

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của gạch, ngói, đồ gốm.

Lời giải chi tiết:

Có thể dùng các chum, hũ bằng sành để đựng muối, đường, mắm, giấm ăn,… vì chum sành không thấm nước, bền với hóa chất.

CH tr 29 LT

Chỉ ra sự khác nhau về nguyên liệu, phương pháp sản xuất sành và sứ.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của gạch, ngói, đồ gốm.

Lời giải chi tiết:

Sành

Sứ

Nguyên liệu

Đất sét và các loại men

Cao lanh, thạch anh, bột tràng thạch và men

Phương pháp sản xuất

- Nhào đất sét với nước thành khối dẻo, tạo hình, tráng men trước hoặc sau khi làm khô (có thể không cần tráng men).

- Nung đồ vật đã được làm khô trong lò, thường ở khoảng 1200^oC – 1300^oC. Để nguội và thu sản phẩm.

- Nhào hỗn hợp gồm cao lanh, thạch anh, bột tràng thạch với nước thành khối dẻo, tạo hình đồ vật, phơi hoặc sấy khô.

- Nung đồ vật đã được làm khô trong lò ở khoảng 1000^oC – 1400^oC rồi đưa về nhiệt độ thường.

- Tráng men và trang trí (nếu có) đối với đồ vật.

- Nung đồ vật sau khi đã tráng men (và trang trí) ở nhiệt độ khoảng 1400^oC – 1450^oC. Để nguội và thu sản phẩm

CH tr 29 VD

Hãy tìm hiểu và cho biết các biện pháp tiết kiệm năng lượng, giảm ô nhiễm môi trường trong các nhà máy, cơ sở sản xuất đồ gốm và xi măng.

Phương pháp giải:

Dựa vào công đoạn sản xuất đồ gốm và xi măng.

Lời giải chi tiết:

Các biện pháp tiết kiệm năng lượng, giảm ô nhiễm môi trường trong các nhà máy, cơ sở sản xuất đồ gốm và xi măng là:

- Sử dụng hệ thống hồi nhiệt để tái sử dụng nhiệt độ từ khí thải, sử dụng công nghệ tiên tối để nâng cao hiệu suất và tối ưu hoá quy trình nung trong lò.

- Sử dụng hệ thống điện mặt trời hoặc nguồn năng lượng tái tạo khác để cung cấp năng lượng cho nhà máy.

- Lắp đặt các hệ thống xử lý khí thải và nước thải trước khi đưa chúng ra ngoài môi trường, thực hiện các biện pháp kiểm soát bụi và khói trong quá trình sản xuất.

- Trồng nhiều cây xanh, tích hợp với địa phương về các chương trình bảo vệ môi trường.

CH tr 31 BT1

Hãy cho biết quá trình nung hỗn hợp nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh thông thường hoặc sản xuất xi măng có gây ô nhiễm môi trường không khí không. Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào quá trình sản xuất thủy tinh.

Lời giải chi tiết:

Quá trình nung hỗn hợp nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh thông thường hoặc sản xuất xi măng có gây ô nhiễm môi trường vì trong quá trình sản xuất thuỷ tinh hay xi măng đều sinh ra khí thải độc hại cho không khí như SO₂, NO₂, CO₂,… gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.

CH tr 31 BT2

Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về thành phần hoá học của một số nguyên liệu hoặc vật liệu?

a) Thành phần hoá học chủ yếu của cao lanh là Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O.

b) Thành phần hoá học chính của cát trắng là SiO₂.

c) Xi măng có thành phần hoá học chủ yếu là 3CaO.Al₂O₃, 2CaO.SiO₂, 3CaO.SiO₂.

d) Thuỷ tinh có thành phần hoá học chủ yếu là soda và cát trắng.

Phương pháp giải:

Dựa vào nguyên liệu sản xuất thủy tinh.

Lời giải chi tiết:

Phát biểu a, b và c là đúng. Phát biểu d sai vì thuỷ tinh thông thường là hỗn hợp gồm muối silicate của sodium, của calcium và silicon dioxide.

CH tr 31 BT3

Với quá trình sản xuất thuỷ tinh, đồ gốm và xi măng, các phát biểu nào sau đây là không đúng?

a) Đều có công đoạn nung hỗn hợp nguyên liệu.

b) Đều có công đoạn tráng men.

c) Đều phối trộn nguyên liệu với nước thành khối dẻo trước khi nung.

Phương pháp giải:

Dựa vào quá trình sản xuất gốm, sứ, thủy tinh.

Lời giải chi tiết:

Phát biểu b và c là không đúng vì cả 3 quá trình đều không có công đoạn tráng men và chỉ có quá trình sản xuất đồ gốm mới có công đoạn phối trộn với nước thành khối dẻo trước khi nung.

CH tr 31 BT4

Tìm hiểu một số tính chất của thuỷ tinh, xi măng và đồ gốm, cho biết:

a) Cách bảo quản khi vận chuyển dụng cụ, đồ dùng làm bằng vật liệu thuỷ tinh.

b) Cách bảo quản xi măng trong quá trình sử dụng.

c) Cách bảo quản khi vận chuyển gạch, ngói.

Phương pháp giải:

Dựa vào quá trình sản xuất gốm, sứ, thủy tinh.

Lời giải chi tiết:

a) Cách bảo quản khi vận chuyển dụng cụ, đồ dùng làm bằng vật liệu thuỷ tinh là: đóng gói kĩ càng, có chống sốc để giảm thiểu nguy cơ vỡ hỏng, đảm bảo đồ dùng được bảo vệ khỏi sự va đập.

b) Cách bảo quản xi măng trong quá trình sử dụng là: để xi măng ở nơi khô ráo, không để xi măng tiếp xúc với nước; hạn chế mở xi măng nhiều lần để tránh xi măng tiếp xúc với không khí ẩm.

c) Cách bảo quản khi vận chuyển gạch, ngói là bảo đảm chúng được xếp chồng một cách chắc chắn, tránh va chạm và va đập mạnh,…