Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ

Полигидрат диоксида кремнияSiO ₂nH ₂O.Кремниевые кислоты с переменным содержанием SiO ₂и Н ₂O. Белый, аморфный (стекловидный) полимер с цепочечным, ленточным, листовым, сетчатым и каркасным строением. При нагревании постепенно разлагается. Очень мало растворим в воде. Над осадком в растворе существует мономерная слабая ортокремниеваякислота H ₄SiO ₄(тетраэдрическое строение, sр ³-гибридизация), растворимость 0,00673 г/100 г Н ₂O при 20 °C. При стоянии раствора идет поликонденсация и медленно образуются вначале кремниевые кислоты H ₆Si ₂O ₇, H ₂Si ₂O ₅, H ₁₀Si ₂O ₉, затем гидрозоль [H ₂SiO ₃] _n(золь метакремниевойкислоты) и, наконец, гидрогель SiO ₂ • nН ₂O (n 2). При высушивании гидрогель переходит в силикагель SiO ₂ • nН ₂O (n 1). Скорость гелеобразования максимальна в слабокислотной среде.

Переводится в раствор действием концентрированных щелочей. По остальным химическим свойствам подобен SiO ₂. В природе – минералы опали халцедон (агат, яшма).Мономерная метакремниевая кислота H ₂SiO ₃не получена.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: вытеснение сильной кислотой из раствора силиката, например:

K ₂SiO ₃+ 2НCl + (n – 1) Н ₂O = 2КCl + SiO ₂nН ₂OV

Метасиликат натрияNa ₂SiO ₃.Оксосоль. Белый, при нагревании плавится без разложения. Растворяется в холодной воде (сильный гидролиз по аниону). Концентрированный раствор – коллоидный («жидкое стекло», содержит гидрозоль SiO ₂nН ₂O). Разлагается в горячей воде, реагирует с кислотами, щелочами, углекислым газом.

Применяется как компонент шихты в производстве стекла, специальных цементов и бетонов, входит в состав силикатных красок и клея, холодных глазурей, алюмосиликатных катализаторов, при изготовлении бумаги и картона, силикагеля, синтетических цеолитов. Уравнения важнейших реакций:

Получение: сплавление соды с песком

Na ₂SiO ₃+ SiO ₂= СO ₂+ Na ₂SiO ₃(1150 °C)

Силикаты.Кремний в степени окисления +IV находится, помимо SiO ₂, в весьма многочисленных и часто очень сложных по составу и строению силикат-ионах(так, кроме жетасиликат-ионаSiO ₃ ^2-и ортосиликат-ионаSiO ₄ ^4-известны ионы Si ₂O ₇ ^6-, Si ₃O ₉ ^6-, Si ₂O ₁₀ ^4- и др.). Для простоты записи все силикаты изображают как содержащие ион SiO ₃ ^2-.

Насыщенный раствор силикатов натрия и калия (вязкое «жидкое стекло») используется как силикатный клей.

Силикаты натрия и кальция входят в состав стекла; его получают сплавлением кварца SiO ₂, известняка СаСO ₃и соды Na ₂CO ₃:

Часто состав стекла выражают через оксиды, например, обычное стекло Na ₂O СаО • 6SiO ₂.

Среди силикатных минералов отметим глины (алюмосиликаты), очень чистая глина — каолинAl ₂O ₃2SiO ₂ • 2Н ₂O используется для изготовления фарфора.

Силикаты и алюмосиликаты применяют в промышленности при производстве керамики, цемента, бетона и других строительных материалов.

Тетрахлорид кремнияSiCl ₄.Бинарное соединение. Бесцветная жидкость, обладает широким интервалом жидкого состояния. Молекула имеет тетраэдрическое строение (sр ³-гибридизация). Термически устойчив. «Дымит» во влажном воздухе. Полностью гидролизуется водой. Разлагается щелочами. Восстанавливается водородом, натрием, цинком. Хлорирует оксид алюминия.

Применяется в производстве особо чистого кремния для полупроводниковой техники.

Уравнения важнейших реакций:

Получениев промышленности– хлорирование кремния или кварцевого песка SiO ₂.

Примеры заданий части А

1. Хлор можно собрать

1) в пробирку отверстием вниз

2) в пробирку отверстием вверх

3) над раствором хлорида кальция

4) над водой

2. Пропускают хлор через горячий раствор едкого кали и получают набор продуктов

1) КCl, O ₂

2) КCl, КClO

3) КCl, Н ₂

4) КClO ₃, КCl

3. Возможно протекание реакции в растворе между веществами

1) КBr + I ₂ ->…

2) КBr + Cl ₂->…

3) КCl + I ₂->…

4) КCl + Br ₂->…

4. Окислительная способность в ряду O ₂– O ₃– О ⁰

1) возрастает

2) убывает

3) не изменяется

4) не знаю

5. При действии концентрированным раствором щелочи на серу образуется набор солей

1) сульфат, сульфид

2) сульфат, сульфит

3) сероводород, серная кислота

4) сульфит, сульфид

6. Концентрированная серная кислота реагирует (по отдельности) с веществами набора

1) KHSO ₄, K ₂SO ₄

2) Fe, Cu(NO ₃) ₂

3) Ag, SO ₂

4) КНСO ₃, С (графит)

7. Азот образуется при прокаливании солей

1) NH ₄NO ₂

2) NH ₄HCO ₃

3) NH ₄NO ₃

4) (NH ₄) ₂Cr ₂O ₇

8. В уравнении реакции NH ₃+ O ₂-> NO +… коэффициент у формулы окислителя равен

1) 6

2) 5

3) 4

4) 3

9.  Нельзяпроводить осушку газа NH ₃с помощью

1) СаО (тв.)

2) NaOH (тв.)

3) H ₂SO ₄(конц.)

4) Р ₂O ₅(тв.)

10. Две соли разных кислот образуются при взаимодействии между щелочью и

1) диоксидом углерода

2) триоксидом серы

3) оксидом хлора (VII)

4) оксидом азота (IV)

11. Один газ образуется при прокаливании

1) Cu(NO ₃) ₂

2) Pb(NO ₃) ₂

3) AgNO ₃

4) KNO ₃

12. Ортофосфорную кислоту в промышленности получают по реакции

1) Са ₃(РO ₄) ₂+ H ₂SO ₄(конц.) ->…