Оксиды.
Оксид кремния (IV). Как кислотный оксид, SiO2 при сплавлении взаимодействует с твердыми щелочами, основными оксидами и карбонатами с образованием солей кремниевой кислоты (силикатов):
SiO2 + 2KOH K2SiO3 + H2O (растворы щелочей также действуют на SiO2)
SiO2 + CaO CaCO3
SiO2 + K2CO3 K2SiO3 + CO2
Взаимодействует с плавиковой кислотой:
SiO2 + 6HF = H2[SiF6] + 2H2O
При нагревании смеси SiO2 с углеродом образуется карбид кремния:
SiO2 + 3С SiС + 2СО
SiO2 + 2Mg 2MgO + Si
3SiO2 + Ca3(PO4)2 + 5C 3CaSiO3 + 5CO + 2P
Водородное соединение. Силан.
Силан – ядовитый бесцветный газ. На воздухе силан горит с образованием SiO2 и H2O, водой и щелочами разлагаются с выделением водорода:
SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
SiH4 + 2H2O = SiO2 + 4H2
SiH4 + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 4H2
Тетрахлорид кремния.
SiCl4 + 3H2O = H2SiO3↓ + 4HCl
SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl
Углерод, кремний. Соединения углерода и кремния.
1. Газы, которые выделяются при нагревании угля в концентрированной азотной и серной кислотах, смешали друг с другом. Продукты реакции пропустили через известковое молоко. Напишите уравнения описанных реакций.
2. Негашеную известь «погасили» водой. В полученный раствор пропустили газ, который выделяется при нагревании гидрокарбоната натрия, при этом наблюдали образование и последующее растворение. Напишите уравнения описанных реакций.
3. Газ, образовавшийся при сгорании кокса, длительное время соприкасался с раскаленным углем. Продукт реакции последовательно пропустили через слой железной руды и негашеную известь. Напишите уравнения описанных реакций осадка.
4. Одно из веществ, образующихся при сплавлении оксида кремния с магнием, растворяется в щелочи. Выделяющийся газ ввели в реакцию с серой, а продукт их взаимодействия обработали хлором. Напишите уравнения описанных реакций.
5. Силицид магния обработали раствором хлороводородной кислоты и выделяющийся газ сожгли. Твердый продукт реакции смешали с кальцинированной содой, смесь нагрели до плавления и выдержали некоторое время. После охлаждения продукт реакции (используется под названием «жидкое стекло») растворили в воде и обработали раствором серной кислотой. Напишите уравнения описанных реакций.
6. Хлорид кремния (IV) нагрели в смеси с водородом. Продукт реакции смешали с магниевым порошком, нагрели и обработали водой, одно из образующихся веществ самовоспламеняется на воздухе. Напишите уравнения описанных реакций.
7. Силицид магния обработали раствором соляной кислоты, продукт реакции сожгли, образовавшееся твердое вещество смешали с кальцинированной содой и нагрели до плавления. После охлаждения расплава его обработали водой и к полученному раствору добавили азотную кислоту. Напишите уравнения описанных реакций.
8. Магниевый порошок смешали с кремнием и нагрели. Продукт реакции обработали холодной водой, и выделяющийся газ пропустили через горячую воду. Образовавшийся осадок отделили, смешали с едким натром и нагрели до плавления. Напишите уравнения описанных реакций.
9. Кремний сожгли в атмосфере хлора. Полученный хлорид обработали водой. выделившийся при этом осадок прокалили. Затем сплавили с фосфатом кальция и углем. Напишите уравнения описанных реакций.
10. Вещество, образующееся при сплавлении магния с кремнием обработали водой, в результате образовался и выделился бесцветный газ. Осадок растворили в соляной кислоте, а газ пропустили через раствор перманганата калия, при этом образовались два нерастворимых в воде бинарных вещества. Напишите уравнения описанных реакций.
11. Продукт взаимодействия кремния с хлором легко гидролизуется. При сплавлении твердого продукта гидролиза как с каустической, так и кальцинированной содой образуется жидкое стекло. Напишите уравнения описанных реакций.
12. Углерод сожгли в избытке кислорода, образовавшийся газ пропустили над оксидом меди (II). Полученное вещество сплавили с серой, а продукт этой реакции сожгли в кислороде. Напишите уравнения описанных реакций.
13. Кремний сожгли в кислороде. Продукт реакции сплавили с карбонатом натрия, образовавшееся вещество обработали избытком соляной кислоты при нагревании. Осадок отфильтровали, а к фильтрату добавили раствор нитрата серебра. Напишите уравнения описанных реакций.
14. Кремний растворили в концентрированном растворе гидроксида натрия. Через полученный раствор пропустили углекислый газ. Выпавший осадок отфильтровали, высушили и разделили на две части. Первую растворили в плавиковой кислоте, вторую сплавили с магнием. Напишите уравнения описанных реакций.
Углерод, кремний. Соединения углерода и кремния.
1. C + 2H2SO4(конц.) = CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
C + 4HNO3(конц.) = CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
SO2 + NO2 = SO3 + NO
SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4↓ + H2O
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
2. CaO + H2O = Ca(OH)2
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
3. С + O2 = CO2
CO2 + C = 2CO
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 или
Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2
СаО + СО2 = СаСО3
4. 2С + O2 = 2CO
CO + CuO = Cu + CO2
Cu + S = CuS
2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2
5. SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si
Si + 2NaOH + 2H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
H2 + S = H2S
H2S + Cl2 = 2HCl + S↓
6. Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + 2SiH4↑
SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑
Na2SiO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3↓
7. SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl
Si + 2Mg = Mg2Si
Mg2Si + 4H2O = 2Mg(OH)2↓ + SiH4↑
SiH4 + 2O2 = SiO2↓ + 2H2O
8. Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + 2SiH4↑
SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑
Na2SiO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2SiO3↓
9. Si + 2Mg = Mg2Si
Mg2Si + 4H2O (холл.) = 2Mg(OH)2↓ + SiH4↑
SiH4 + 2H2O (гор.) = SiO2 + 4H2
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
10. Si + 2Cl2 = SiCl4
SiCl4 + 3H2O = H2SiO3↓ + 4HCl
H2SiO3 SiO2 + H2O
3SiO2 + Ca3(PO4)2 + 5C 3CaSiO3 + 5CO + 2P
11. Si + 2Mg = Mg2Si
Mg2Si + 4H2O (холл.) = 2Mg(OH)2↓ + SiH4↑
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
3SiH4 + 8KMnO4 = 8MnO2↓ + 3SiO2↓ + 8KOH + 2H2O
12. Si + 2Cl2 = SiCl4
SiCl4 + 2H2O = SiO2↓ + 4HCl
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑
13. Si + O2 = SiO2
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + SiO2↓ + H2O
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
14. Si + 2NaOH + 2H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
Na2SiO3 + CO2 = Na2CO3 + SiO2↓
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO