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