Задание №31 — Основы неорганической химии
Силицид кальция поместили в воду. Образовавшийся при этом газ прореагировал с кислородом. Полученное твёрдое вещество сплавили с фосфатом кальция и углеродом. Образовавшееся при этом простое вещество обработали концентрированной азотной кислотой.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Силицид кальция разлагается водой с выделением силана SiH4. Силан самовоспламеняется, давая твёрдый SiO2 и воду. Сплавление фосфата кальция с песком и коксом — промышленный способ получения фосфора. Простое вещество фосфор окисляется концентрированной азотной кислотой до ортофосфорной кислоты, а кислота восстанавливается до NO2.
1) Гидролиз силицида кальция:
Ca2Si + 4H2O → 2Ca(OH)2 + SiH4↑
2) Горение силана; полученное твёрдое вещество — SiO2:
SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O
3) Получение фосфора: C0 − 2e− → C+2 (множитель 5), P+5 + 5e− → P0 (множитель 2):
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → (t°) 3CaSiO3 + 5CO↑ + 2P
4) Кислота концентрированная, поэтому выделяется NO2: P0 − 5e− → P+5 (множитель 1), N+5 + 1e− → N+4 (множитель 5):
P + 5HNO3 (конц.) → H3PO4 + 5NO2↑ + H2O
Проверка: в третьем уравнении кислорода слева 8 + 3·2 = 14, справа 3·3 + 5 = 14; в четвёртом водорода слева 5, справа 3 + 2 = 5, кислорода слева 5·3 = 15, справа 4 + 5·2 + 1 = 15.
Ответ:
Ca2Si + 4H2O → 2Ca(OH)2 + SiH4↑
SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → (t°) 3CaSiO3 + 5CO↑ + 2P
P + 5HNO3 (конц.) → H3PO4 + 5NO2↑ + H2O
Источник: ФИПИ