Номер 9, страница 151 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. В одну стадию можно осуществить превращение

1) $SiO_2 \to H_2SiO_3$

2) $Na_2SiO_3 \to H_2SiO_3$

3) $Si \to H_2SiO_3$

4) $H_2SiO_3 \to Si$

Проанализируем каждое из предложенных химических превращений, чтобы определить, можно ли его осуществить в одну стадию.

1) $SiO_2 \rightarrow H_2SiO_3$

Оксид кремния(IV) ($SiO_2$) — это кислотный оксид, но он не реагирует с водой напрямую из-за своей нерастворимости и прочной атомной кристаллической решётки. Чтобы получить кремниевую кислоту ($H_2SiO_3$), необходимо сначала перевести оксид в растворимую соль (силикат), а затем подействовать на неё кислотой. Это процесс, состоящий как минимум из двух стадий. Следовательно, данное превращение в одну стадию невозможно.

2) $Na_2SiO_3 \rightarrow H_2SiO_3$

Силикат натрия ($Na_2SiO_3$) — это соль слабой кремниевой кислоты. Более сильная кислота способна вытеснить более слабую из её соли. Кремниевая кислота очень слабая, поэтому при действии на раствор силиката натрия более сильной кислоты (например, соляной $HCl$ или даже угольной $H_2CO_3$, образующейся при пропускании $CO_2$ через раствор) она выпадает в осадок. Эта реакция протекает в одну стадию.

$Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow H_2SiO_3\downarrow + 2NaCl$

Это превращение можно осуществить в одну стадию.

3) $Si \rightarrow H_2SiO_3$

Прямое превращение кремния ($Si$) в кремниевую кислоту ($H_2SiO_3$) в одну стадию невозможно. Необходимо последовательно провести окисление кремния (например, до $SiO_2$) и затем получить кислоту из продукта окисления, что требует нескольких стадий.

4) $H_2SiO_3 \rightarrow Si$

Получение элементарного кремния ($Si$) из кремниевой кислоты ($H_2SiO_3$) — это восстановительный процесс, который также требует нескольких стадий. Сначала кислоту дегидратируют при нагревании до оксида кремния(IV), а затем оксид восстанавливают сильным восстановителем.

$H_2SiO_3 \xrightarrow{t} SiO_2 + H_2O$

$SiO_2 + 2Mg \xrightarrow{t} Si + 2MgO$

Это двухстадийный процесс.

Таким образом, единственным превращением, осуществимым в одну стадию, является реакция получения кремниевой кислоты из её соли — силиката натрия.

Ответ: 2