Задание №21 — Важнейшие представители неорганических веществ. Неметаллы и их соединения. Металлы и их соединения

Решение.

Для решения данной цепочки превращений необходимо последовательно составить три уравнения химических реакций, определив промежуточное вещество $X$.

Шаг 1. Переход $Si \rightarrow X$.
Кремний ($Si$) при нагревании реагирует с кислородом, образуя оксид кремния(IV). Это вещество является наиболее логичным промежуточным звеном для получения соли. Таким образом, вещество $X$ — это $SiO_{2}$.
$Si + O_{2} \xrightarrow{t} SiO_{2}$

Шаг 2. Переход $SiO_{2} \rightarrow Na_{2}SiO_{3}$.
Оксид кремния(IV) является кислотным оксидом. Чтобы получить из него соль (силикат натрия), нужно провести реакцию со щелочью или карбонатом натрия при сплавлении. Воспользуемся реакцией со щелочью (гидроксидом натрия):
$SiO_{2} + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_{2}SiO_{3} + H_{2}O$

Шаг 3. Переход $Na_{2}SiO_{3} \rightarrow H_{2}SiO_{3}$.
Кремниевая кислота ($H_{2}SiO_{3}$) — это нерастворимое в воде вещество. Чтобы её получить, нужно подействовать на раствор силиката натрия более сильной кислотой (например, соляной). В результате реакции ионного обмена кремниевая кислота выпадает в осадок.
$Na_{2}SiO_{3} + 2HCl \rightarrow H_{2}SiO_{3}\downarrow + 2NaCl$

Ответ:
1) $Si + O_{2} = SiO_{2}$
2) $SiO_{2} + 2NaOH = Na_{2}SiO_{3} + H_{2}O$
3) $Na_{2}SiO_{3} + 2HCl = H_{2}SiO_{3} + 2NaCl$

Источник: ФИПИ