1. Какое описание соответствует реакции 2Na + 2Н₂0 = 2NaOH + Н₂ ?
а) окислительно-восстановительная, необратимая, некаталитическая, экзотермическая;
б) разложения, необратимая, каталитическая, эндотермическая;
в) замещения, обратимая, каталитическая, эндотермическая;
г) соединения, необратимая, некаталитическая, экзотермическая.
2. Осуществить цепочку превращений: Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → Li₂SiO₃. Охарактеризовать все соединения. Рассмотреть одну из реакций как ОВР. Составить молекулярные и ионные уравнения реакций.
Ответы
Ответ:
1) 2Na + 2Н₂0 = 2NaOH + Н₂
Ответ: а) окислительно-восстановительная, необратимая, некаталитическая, экзотермическая.
Натрий горит в воде.
Это реакция окислительно-восстановительная (ОВР).
Натрий в этой реакции является восстановителем:
Na⁰ - e⁻ → Na⁺
Водород является окислителем:
2H⁺ + 2e⁻ → H₂⁰
Эта реакция некаталитическая, протекает самопроизвольно, с выделением большого количества тепла (экзотермическая).
В результате реакции выделяется газообразный водород, который улетучивается из зоны реакции - реакция необратимая.
2)
Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → Li₂SiO₃.
1) Si + O₂ → SiO₂ ( при нагревании выше 400⁰)
2) при сплавлении оксида кремния со щелочью:
SiO₂ +2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O
3) Кремниевая кислота как более слабая вытесняется из солей более сильными кислотами.
Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃↓
2Na⁺ + SiO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻ → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H₂SiO₃↓
SiO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂SiO₃↓
4) Кремниевая кислота реагирует с растворами щелочей (при нагревании)
H₂SiO₃ + 2LiOH → Li₂SiO₃↓ + 2H₂O.
H₂SiO₃ + 2Li⁺ + 2OH⁻ → Li₂SiO₃↓ + 2H₂O.
Характеристика соединений.
Si - кремний - неметалл, IVА группы, на внешнем (третьем) электронном уровне имеет 4 валентных электрона, до завершения уровня не хватает 4 электрона. Может проявлять окислительные и восстановительные свойства.
SiO₂ оксид кремния, входит в состав кварца, песка, нерастворим в воде, проявляет кислотные свойства.
Na₂SiO₃ силикат натрия, техническое название - "жидкое стекло" , соль, используется в производстве стекла.
H₂SiO₃ кремниевая кислота, нерастворима в воде, неустойчива, со временем разлагается на оксид кремния и воду.
H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O.
Li₂SiO₃ силикат лития, соль, нерастворима в воде.
ОВР
Si + O₂ → SiO₂
Si⁰ - 4e⁻ → Si⁺⁴ | 1 |
(кремний окисляется, сам является восстановителем)
O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻² | 1 |
(кислород восстанавливается, сам является окислителем).