Номер 11, страница 92 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. В схеме превращений $SiO_2 \xrightarrow{X} Na_2SiO_3 \xrightarrow{Y} H_2SiO_3$ веществами X и Y являются:

1) $HCl$

2) $Na_2O$

3) $NaCl$

4) $H_2$

5) $H_2O$

Решение

Для определения веществ X и Y необходимо последовательно рассмотреть каждую стадию предложенной схемы превращений.

Превращение $SiO_2 \xrightarrow{X} Na_2SiO_3$

На первой стадии из оксида кремния(IV) ($SiO_2$), который является кислотным оксидом, получают соль — силикат натрия ($Na_2SiO_3$). Для этого кислотный оксид должен прореагировать с основным оксидом или основанием. Проанализируем предложенные варианты:

• 1) $HCl$ — кислота, не реагирует с кислотным оксидом $SiO_2$.
• 2) $Na_2O$ — основной оксид. При сплавлении с $SiO_2$ образует соль $Na_2SiO_3$. Эта реакция соответствует схеме. Уравнение реакции: $SiO_2 + Na_2O \xrightarrow{t} Na_2SiO_3$.
• 3) $NaCl$ — соль, не вступает в реакцию с $SiO_2$ в обычных условиях.
• 4) $H_2$ — водород, является восстановителем и не подходит для данной реакции.
• 5) $H_2O$ — вода. Оксид кремния(IV) с водой не реагирует.

Таким образом, веществом X является оксид натрия ($Na_2O$).

Превращение $Na_2SiO_3 \xrightarrow{Y} H_2SiO_3$

На второй стадии из силиката натрия ($Na_2SiO_3$) получают кремниевую кислоту ($H_2SiO_3$). Силикат натрия — это соль слабой кислоты. Чтобы вытеснить слабую кислоту из её соли, нужно подействовать более сильной кислотой. Рассмотрим варианты для вещества Y:

• 1) $HCl$ — соляная кислота, является сильной кислотой, она сильнее кремниевой, поэтому вытесняет её из раствора соли в виде нерастворимого осадка. Уравнение реакции: $Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow + 2NaCl$.
• 2) $Na_2O$ — основной оксид, не является кислотой.
• 3) $NaCl$ — соль, реакция обмена не произойдет.
• 4) $H_2$ — водород, не является кислотой.
• 5) $H_2O$ — вода. Взаимодействие возможно (гидролиз), но для смещения равновесия в сторону образования кислоты通常 используют более сильную кислоту, чем вода. Например, даже угольная кислота ($H_2CO_3$), образующаяся при растворении $CO_2$ в воде, способна вытеснить кремниевую кислоту: $Na_2SiO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Na_2CO_3 + H_2SiO_3 \downarrow$.

Из предложенных вариантов соляная кислота ($HCl$) является наиболее подходящим реагентом. Таким образом, веществом Y является $HCl$.

Ответ: В схеме превращений веществом X является 2) $Na_2O$, а веществом Y — 1) $HCl$.