Номер 4, страница 13 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Реакции, осуществляющие данные превращения:

Превращение Si → SiO₂

Реакция 1: Для осуществления превращения кремния в диоксид кремния можно использовать реакцию с кислородом:

$Si + O_2 \rightarrow SiO_2$

Для расстановки коэффициентов методом электронного баланса, определим степени окисления элементов:

$Si^0 \rightarrow Si^{+4}$ (в $SiO_2$)

$O_2^0 \rightarrow 2O^{-2}$ (в $SiO_2$)

Составим полуреакции:

Окисление: $Si^0 - 4e^- \rightarrow Si^{+4}$

Восстановление: $O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$

Число отданных и принятых электронов равно (4), поэтому коэффициенты в уравнении будут равны 1.

Окончательное сбалансированное уравнение: $Si + O_2 \rightarrow SiO_2$

Определение окислителя и восстановителя:

Окислитель: $O_2$ (кислород), так как он принимает электроны и понижает свою степень окисления с 0 до -2.

Восстановитель: $Si$ (кремний), так как он отдает электроны и повышает свою степень окисления с 0 до +4.

Превращение SiO₂ → Na₂SiO₃

Реакция 2: Для получения силиката натрия из диоксида кремния, можно использовать сплавление диоксида кремния с карбонатом натрия (это промышленный способ):

$SiO_2 + Na_2CO_3 \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + CO_2 \uparrow$

Превращение Na₂SiO₃ → H₂SiO₃

Реакция 3: Для получения кремниевой кислоты из силиката натрия необходимо подействовать на него сильной кислотой, например, соляной кислотой. Кремниевая кислота выпадает в осадок.

$Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow + 2NaCl$

Полное ионное уравнение для третьей реакции:

$2Na^+_{(aq)} + SiO_3^{2-}_{(aq)} + 2H^+_{(aq)} + 2Cl^-_{(aq)} \rightarrow H_2SiO_3_{(s)} + 2Na^+_{(aq)} + 2Cl^-_{(aq)}$

Сокращенное ионное уравнение для третьей реакции:

$SiO_3^{2-}_{(aq)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow H_2SiO_3_{(s)}$

Превращение H₂SiO₃ → SiO₂

Реакция 4: Кремниевая кислота - очень слабая и неустойчивая кислота, которая при нагревании разлагается на диоксид кремния и воду:

$H_2SiO_3 \xrightarrow{t} SiO_2 + H_2O$