Номер 324, страница 226 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.324. Порошок кремния сожгли в хлоре. Образовавшуюся бесцветную жидкость внесли в раствор гидроксида натрия. К полученному раствору добавили хлорид кальция. При этом выпал осадок, который отфильтровали. К фильтрату добавили нитрат серебра. Что наблюдается? Запишите уравнения реакций.

Решение

Данная задача описывает цепочку химических превращений. Проанализируем каждый этап.

1. Сжигание порошка кремния в хлоре. При нагревании кремний ($Si$) взаимодействует с хлором ($Cl_2$), образуя тетрахлорид кремния ($SiCl_4$). Это соединение при обычных условиях является бесцветной жидкостью.

Уравнение реакции: $Si + 2Cl_2 \rightarrow SiCl_4$

2. Добавление тетрахлорида кремния в раствор гидроксида натрия. Тетрахлорид кремния ($SiCl_4$) является кислотным галогенидом, поэтому он реагирует со щелочью ($NaOH$). В ходе этой реакции образуются две растворимые соли: силикат натрия ($Na_2SiO_3$) и хлорид натрия ($NaCl$), а также вода.

Уравнение реакции: $SiCl_4 + 6NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + 4NaCl + 3H_2O$

3. Добавление хлорида кальция. К раствору, содержащему силикат натрия и хлорид натрия, добавляют раствор хлорида кальция ($CaCl_2$). Силикат натрия вступает в реакцию ионного обмена с хлоридом кальция, в результате чего образуется нерастворимый в воде силикат кальция ($CaSiO_3$), который выпадает в виде белого осадка.

Уравнение реакции: $Na_2SiO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2NaCl$

4. Фильтрование осадка и анализ фильтрата. Осадок силиката кальция отделяют фильтрованием. В фильтрате (растворе, прошедшем через фильтр) остается хлорид натрия ($NaCl$), который был продуктом как второй, так и третьей реакции. Чтобы определить его наличие, к фильтрату добавляют раствор нитрата серебра ($AgNO_3$), который является качественным реагентом на хлорид-ионы ($Cl^-$).

5. Наблюдение при добавлении нитрата серебра. Хлорид натрия в фильтрате реагирует с нитратом серебра, образуя белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

Уравнение реакции: $NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$

Таким образом, финальным наблюдаемым явлением будет образование белого осадка.

Ответ: При добавлении нитрата серебра к фильтрату наблюдается выпадение белого творожистого осадка.
Уравнения реакций:

$Si + 2Cl_2 \rightarrow SiCl_4$

$SiCl_4 + 6NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + 4NaCl + 3H_2O$

$Na_2SiO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaSiO_3 \downarrow + 2NaCl$

$NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$