Силикат калия и гидроксид натрия уравнение
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: гидроксид калия, силикат калия, хромат калия, гидроксид лития, нитрит натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: гидроксид калия, силикат калия, хромат калия, гидроксид лития, нитрит натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Силикат лития ведь растворимый
«Li2SiO3, бесцветные кристаллы, не растворяется в воде»
В учебнике Габриеляна в таблице растворимости силикат лития растворим в воде.
Запишем уравнение реакции:
Составим электронный баланс:
Азот в степени окисления +3 (нитрит натрия) является восстановителем. Хром в степени окисления +6 (хромат калия) — окислителем.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: — выбраны вещества, и записано уравнение окислительно-восстановительной реакции; Кремний. Химия кремния и его соединенийКремнийПоложение в периодической системе химических элементовКремний расположен в главной подгруппе IV группы (или в 14 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Электронное строение кремнияЭлектронная конфигурация кремния в основном состоянии : +14Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 Электронная конфигурация кремния в возбужденном состоянии : +14Si * 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 Атом кремния содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и 1 неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии и 4 неспаренных электрона в возбужденном энергетическом состоянии. Степени окисления атома кремния — от -4 до +4. Характерные степени окисления -4, 0, +2, +4. Физические свойства, способы получения и нахождение в природе кремнияКремний — второй по распространенности элемент на Земле после кислорода. Встречается только в виде соединений. Оксид кремния SiO2 образует большое количество природных веществ – горный хрусталь, кварц, кремнезем. Простое вещество кремний – атомный кристалл темно-серого цвета с металлическим блеском, довольно хрупок. Температура плавления 1415 °C, плотность 2,33 г/см 3 . Полупроводник. Качественные реакцииКачественная реакция на силикат-ионы SiO3 2- — взаимодействие солей-силикатов с сильными кислотами . Кремниевая кислота – слабая. Она легко выделяется из растворов солей кремниевой кислоты при действии на них более сильными кислотами. Например , если к раствору силиката натрия прилить сильно разбавленный раствор соляной кислоты, то кремниевая кислота выделится не в виде осадка, а в виде геля. Раствор помутнеет и «застынет». Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2 NaCl Видеоопыт взаимодействия силиката натрия с соляной кислоты (получение кремниевой кислоты) можно посмотреть здесь. Соединения кремнияОсновные степени окисления кремния +4, 0 и -4. Наиболее типичные соединения кремния:
Способы получения кремнияВ свободном состоянии кремний был получен Берцелиусом в 1822 г. Его латинское название «силиций» произошло от латинского слова « sile х», что означает «кремень». Аморфный кремний в лаборатории можно получить при прокаливании смеси металлического магния с диоксидом кремния. Для опыта диоксид кремния следует тщательно измельчить. При нагревании смеси начинается бурная реакция. Одним из продуктов этой реакции является аморфный кремний. SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO Видеоопыт взаимодействия оксида кремния (IV) с магнием можно посмотреть здесь. Еще один способ получения кремния в лаборатории — восстановление из оксида алюминием: В промышленности использовать дорогие алюминий и магний неэффективно, поэтому используют другие, более дешевые способы: 1. Восстановление из оксида коксом в электрических печах: SiO2 + 2C → Si + 2CO Однако в таком процессе образующийся кремний загрязнен примесями карбидов кремния, и для производства, например, микросхем уже не подходит. 2. Наиболее чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния водородом при 1200 °С: SiCl4 +2H2 → Si + 4HCl или цинком : SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2 3. Также чистый кремний получается при разложении силана : Химические свойстваПри нормальных условиях кремний существует в виде атомного кристалла, поэтому химическая активность кремния крайне невысокая. 1. Кремний проявляет свойства окислителя (при взаимодействии с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (при взаимодействии с элементами, расположенными выше и правее). Поэтому кремний реагирует и с металлами , и с неметаллами . 1.1. При обычных условиях кремний реагирует с фтором с образованием фторида кремния (IV): При нагревании кремний реагирует с хлором, бромом, йодом : 1.2. При сильном нагревании (около 2000 о С) кремний реагирует с углеродом с образованием бинарного соединения карбида кремния (карборунда): C + Si → SiC При температуре выше 600°С взаимодействует с серой: Si + 2S → SiS2 1.3. Кремний не взаимодействует с водородом . 1.4. С азотом кремний реагирует в очень жестких условиях: 1.5. В реакциях с активными металлами кремний проявляет свойства окислителя. При этом образуются силициды: 2Ca + Si → Ca2Si Si + 2Mg → Mg2Si 1.6. При нагревании выше 400°С кремний взаимодействует с кислородом : 2. Кремний взаимодействует со сложными веществами: 2.1. В водных растворах щелочей кремний растворяется с образованием солей кремниевой кислоты. При этом щелочь окисляет кремний. 2.2. Кремний не взаимодействует с водными растворами кислот , но аморфный кремний растворяется в плавиковой кислоте с образованием гексафторкремниевой кислоты : При обработке кремния безводным фтороводородом комплекс не образуется: С хлороводородом кремний реагирует при 300 °С, с бромоводородом – при 500 °С. 2.3. Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот : 3Si + 4HNO3 + 12HF → 3SiF4 + 4NO + 8H2O Бинарные соединения кремнияСилициды металловСилициды – это бинарные соединения кремния с металлами, в которых кремний имеет степень окисления -4. Химическая связь в силицидах металлов — ионная. Силициды, как правило, легко гидролизуются в воде или в кислой среде. Например , силицид магния разлагается водой на гидроксид магния и силан: Соляная кислота легко разлагает силицид магния: Получают силициды сплавлением простых веществ или восстановлением смеси оксидов коксом в электропечах: 2Mg + Si → Mg 2 Si 2MgO + SiO2 + 4C → Mg2Si + 4CO СиланСилан – это бинарное соединение кремния с водородом SiH4, ядовитый бесцветный газ. Если поместить порошок силицида магния в очень слабый раствор соляной кислоты, то на поверхности раствора образуются пузырьки газа. Они лопаются и загораются на воздухе. Это горит силан. Он образуется при взаимодействии кислоты с силицидом магния: Видеоопыт получения силана из силицида магния можно посмотреть здесь. На воздухе силан горит с образованием SiO2 и H2O: Видеоопыт сгорания силана можно посмотреть здесь. Силан разлагается водой разлагается с выделением водорода: Силан разлагается (окисляется) щелочами : Силан при нагревании разлагается : Карбид кремнияВ соединениях кремния с неметаллами — ковалентная связь. Рассмотрим карбид кремния – карборунд Si +4 C -4 . Это вещество с атомной кристаллической решеткой. Он имеет структуру, подобную структуре алмаза и характеризуется высокой твердостью и температурой плавления, а также высокой химической устойчивостью. Карборунд окисляется кислородом при высокой температуре: Карборунд окисляется кислородом в расплаве щелочи : Галогениды кремнияХлорид и фторид кремния – галогенангидриды кремниевой кислоты. Получают галогениды кремния действием хлора на сплав оксида кремния с углем : Галогениды кремния разлагаются водой до кремниевой кислоты и хлороводорода: Хлорид кремния (IV) восстанавливается водородом : SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl Оксид кремния (IV)Физические свойства и нахождение в природеОксид кремния (IV) – это твердое вещество с атомной кристаллической решеткой. В природе встречается в виде кварца, речного песка, кремнезема и прочих модификаций: Химические свойстваОксид кремния (IV) – типичный кислотный оксид . За счет кремния со степенью окисления +4 проявляет слабые окислительные свойства. 1. Как кислотный оксид, диоксид кремния (IV) взаимодействует с растворами и расплавами щелочей и в расплаве с основными оксидами . При этом образуются силикаты. Например , диоксид кремния взаимодействует с гидроксидом калия: Еще пример : диоксид кремния взаимодействует с оксидом кальция. SiO2 + CaO → CaSiO3 2. Оксид кремния (IV) не взаимодействует с водой , т.к. кремниевая кислота нерастворима . 3. Оксид кремния (IV) реагирует при сплавлении с карбонатами щелочных металлов . При этом работает правило: менее летучий оксид вытесняет более летучий оксид из солей при сплавлении. Например , оксид кремния (IV) взаимодействует с карбонатом калия. При этом образуется силикат калия и углекислый газ: 4. Из кислот диоксид кремния реагирует только с плавиковой или с газообразным фтороводородом : 5. При температуре выше 1000 °С оксид кремния реагирует с активными металлами, при этом образуется кремний. Например , оксид кремния взаимодействует с магнием с образованием кремния и оксида магния: SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO Видеоопыт взаимодействия оксида кремния (IV) с магнием можно посмотреть здесь. При избытке восстановителя образуются силициды: SiO2 + 4Mg → Mg2Si + 2MgO 6. Оксид кремния (IV) взаимодействует с неметаллами. Например , оксид кремния (IV) реагирует с водородом в жестких условиях. При этом оксид кремния проявляет окислительные свойства: Еще пример : оксид кремния взаимодействует с углеродом. При этом образуется карборунд и угарный газ: SiO2 + 3С → SiС + 2СО При сплавлении оксид кремния взаимодействует с фосфатом кальция и углем: Кремниевая кислотаСтроение молекулы и физические свойстваКремниевые кислоты — очень слабые, малорастворимые в воде соединения общей формулы nSiO2•mH2O. Образует коллоидный раствор в воде. Метакремниевая H2SiO3 существует в растворе в виде полимера: Способы полученияКремниевая кислота образуется при действии сильных кисло т на растворимые силикаты (силикаты щелочных металлов). Например , при действии соляной кислоты на силикат натрия: Видеоопыт получения кремниевой кислоты из силиката натрия можно посмотреть здесь. Даже слабая угольная кислота вытесняет кремниевую кислоту из солей: Химические свойства1. Кремниевая кислота — нерастворимая. Кислотные свойства выражены очень слабо, поэтому кислота реагирует только с сильными основаниями и их оксидами : Например , кремниевая кислота реагирует с концентрированным гидроксидом калия: 2. При нагревании кремниевая кислота разлагается на оксид и воду : СиликатыСиликаты — это соли кремниевой кислоты. Большинство силикатов нерастворимо в воде, кроме силикатов натрия и калия, их называют «жидким стеклом». Способы получения силикатов: 1 . Растворение кремния, кремниевой кислоты или оксида в щелочи: 2. Сплавление с основными оксидами: СаО + SiO2 → CaSiO3 3. Взаимодействие растворимых силикатов с солями: Оконное стекло (натриевое стекло) — силикат натрия и кальция: Na2O·CaO·6SiO2. Стекло получают при сплавлении в специальных печах смеси соды Na2CO3, известняка CaCO3 и белого песка SiO2: Для получения специального стекла вводят различные добавки, так стекло содержащее ионы Pb 2+ – хрусталь; Cr 3+ – имеет зеленую окраску, Fe 3+ – коричневое бутылочное стекло, Co 2+ – дает синий цвет, Mn 2+ – красновато-лиловый. Please wait.We are checking your browser. gomolog.ruWhy do I have to complete a CAPTCHA?Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property. What can I do to prevent this in the future?If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware. If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices. Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store. Cloudflare Ray ID: 6e1248655aac21a5 • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare источники: http://chemege.ru/silicium/ http://gomolog.ru/reshebniki/9-klass/zadachnik-kuznecova-2020/2-22.html |