Question

普通玻璃中Na₂SiO₃∶CaSiO₃∶SiO₂=1∶1∶4（物質的量之比）。
（1）若以aNa₂O·bCaO·mSiO₂表示此玻璃的組成，則a∶b∶m=             。
（2）若要制備1000kg上述玻璃，需要原料各多少千克？共可產生標準狀況下的CO₂氣體多少升？

Answer 1

   （1）1∶1∶6
（2）m（Na₂CO₂）：221.8kg  m（SiO₂）：209.2kg  m（SiO₂）：753.1kg  V（CO₂）：9.37×10⁴L

   （1）根據原子個數相等的原則，Na₂SiO₃·CaSiO₃·4SiO₂等同于Na₂O·CaO·6SiO₂，即a∶b∶m=1∶1∶6。
（2）制造玻璃的原料是Na₂CO₃、CaCO₃和SiO₂，根據反應原理：Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂↑，CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑得
Na₂O·CaO·6SiO₂～Na₂CO₃～CaCO₃～6SiO₂～2CO₂
478g      1mol  1mol  6mol 2mol
1000×10³g    x      x     6x    2x
x==2092mol
m（Na₂CO₃）=2092mol×106g·mol^-1×10^-3kg·g^-1=221.8kg；
m（CaCO₃）=2092mol×100g·mol^-1×10^-3kg·g^-1=209.2kg；
m（SiO₂）=2092mol×6×60g·mol^-1×10^-3kg·g^-1=753.1kg；
V（CO₂）=2092mol×2×22.4L·mol^-1=9.37×10⁴L。
CO₂體積的另一種求法：
制1000kg玻璃需原料：221.8kg+209.2kg+753.1kg=1184.1kg，兩者的質量之差就是放出CO₂的質量：
V（CO₂）=（1184.1-1000）kg×10³g·kg^-1 44g·mol^-1×22.4L·mol^-1=9.37×10⁴L。