Углерод и Кремний: Часть 3

Видео

Конспект

Кремниевая кислота

$H_2SiO_3$ – кремниевая кислота. Является слабой неорганической кислотой, не растворяется в воде, существует в виде рассыпчатого белого порошка. Её единственный двухзарядный анион ($SiO_3^{2-}$) образует соли – силикаты.

Химические свойства кремниевой кислоты

1) Разложение при нагревании

Кремниевая кислота разлагается при нагревании на диоксид кремния и воду

$$

H_2SiO_3 \xrightarrow{t^\circC} SiO_2 + H_2O

$$

!Однако обратная реакция невозможна!

2) Реакции обмена со щелочами

Кремниевая кислота имеет типичные химические свойства слабой неорганической кислоты, однако из-за плохой растворимости в воде большинство реакций обмена сопровождается растворением осадка. $$

H_2SiO_3 + 2NaOH \longrightarrow 2H_2O + Na_2SiO_3 \textcolor{red}{- растворение осадка}

$$

$$

H_2SiO_3 + 2OH^- \longrightarrow 2H_2O + SiO_3^{2-}

$$

$$

\textcolor{red}{сокращенное ионное уравнение реакции}

$$

Силикаты:

Получение кремниевой кислоты в ходе реакции обмена между силикатами и сильными кислотами сопровождается выпадением белого осадка кремниевой кислоты. $$

K_2SiO_3 + 2HNO_3 \longrightarrow 2KNO_3 + H_2SiO_3\downarrow \textcolor{red}{- выпадение белого осадка}

$$

$$

SiO_3^{2-} + 2H^+ \longrightarrow H_2SiO_3

$$

$$

\textcolor{red}{сокращенное ионное уравнение реакции}

$$

Получение силикатов также возможно в ходе спекания солей летучих кислот (карбонатов и сульфитов) с диоксидом кремния. При этом выделяется углекислый или сернистый газы соответственно. Силикаты могут быть использованы далее для получения кремниевой кислоты. $$

\underset{(SO_3^{2-})}{K_2CO_3} + SiO_2 \xrightarrow{t^\circC} 2K_2SiO_3 + CO_2\uparrow

$$

Пример 11

Условие

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВА

$K_2CO_3$ и $K_2SiO_3$

$K_2CO_3$ и $Li_2CO_3$

$K_2SO_4$ и $KOH$

РЕАКТИВ

$Na_3PO_4$

$CuCl_2$

$HBr$

$NaCl$

Ответ 312

Пример 12

Условие

Установите соответствие между веществами и реактивом, с помощью которого их можно отличить: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Вещества

карбонат натрия и сульфат натрия

хлорид алюминия и хлорид калия

сульфат аммония и сульфат лития

карбонат натрия и силикат натрия

Реактивы

гидроксид меди (II)

натрий

соляная кислота

бромная вода

гидроксид калия

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам

Ответ 3553

Цепочка (Кремний)

image44

$SiO_2 + 2NaOH \longrightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$

$Na_2SiO_3 + 2HBr \longrightarrow 2NaBr + H_2SiO_3$

$H_2SiO_3 \xrightarrow{t^\circC} SiO_2 + H_2O$

$2C + SiO_2 \xrightarrow{t^\circC} Si + 2CO$

$Si + 2Ca \xrightarrow{t^\circC} Ca_2Si$

$Ca_2Si + 4HCl \longrightarrow CaCl_2 + SiH_4$

$SiH_4 + 2O_2 \longrightarrow SiO_2 + 2H_2O$

$SiO_2 + 6HF \longrightarrow H_2SiF_6 + 2H_2O$

$Si + 6HF \longrightarrow H_2SiF_6 + 2H_2$