Номер 2, страница 185 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

2. Как можно из оксида кремния получить кремниевую кислоту? Напишите уравнения реакций.

Решение

Получить кремниевую кислоту ($H_2SiO_3$) из оксида кремния($IV$) ($SiO_2$) прямым взаимодействием с водой невозможно, так как оксид кремния является кислотным оксидом, но не реагирует с водой. Поэтому для получения кремниевой кислоты необходимо провести двухстадийный процесс.

1. Получение растворимой соли – силиката.

На первой стадии оксид кремния($IV$) сплавляют с твердой щелочью (например, гидроксидом натрия $NaOH$) или с карбонатом щелочного металла (например, карбонатом натрия $Na_2CO_3$). В результате реакции образуется растворимая соль кремниевой кислоты — силикат натрия ($Na_2SiO_3$).

Уравнение реакции сплавления со щелочью:

$SiO_2 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + H_2O$

2. Получение кремниевой кислоты из силиката.

На второй стадии к полученному водному раствору силиката натрия добавляют кислоту, которая является более сильной, чем кремниевая. Почти любая кислота, включая даже слабую угольную ($H_2CO_3$), способна вытеснить кремниевую кислоту из ее соли. Угольную кислоту получают, пропуская углекислый газ ($CO_2$) через раствор силиката. Кремниевая кислота нерастворима в воде и выпадает в виде студенистого (гелеобразного) осадка.

Уравнение реакции с более сильной кислотой, например, соляной ($HCl$):

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

Уравнение реакции с углекислым газом:

$Na_2SiO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow H_2SiO_3\downarrow + Na_2CO_3$

Ответ: Кремниевую кислоту из оксида кремния($IV$) получают в две стадии. Сначала оксид кремния переводят в растворимый силикат путем сплавления со щелочью, а затем на раствор силиката действуют более сильной кислотой, которая вытесняет кремниевую кислоту в виде осадка.

Уравнения реакций:

1) $SiO_2 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + H_2O$

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