Номер 10, страница 121 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Напишите уравнение реакции получения карборунда (карбида кремния) сплавлением оксида кремния(IV) с коксом. Укажите тип кристаллической решётки карборунда. Назовите области его практического применения.

Уравнение реакции получения карборунда

Получение карборунда (карбида кремния, $SiC$) происходит при сплавлении (прокаливании) оксида кремния(IV) ($SiO_2$), основного компонента кварцевого песка, с коксом (углеродом, $C$) в электрических печах при очень высокой температуре (1800–2200 °C). В ходе реакции оксид кремния восстанавливается до карбида, а углерод, выступающий восстановителем, окисляется до монооксида углерода (угарного газа). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$SiO_2 + 3C \xrightarrow{t^{\circ}} SiC + 2CO\uparrow$

Ответ: $SiO_2 + 3C \rightarrow SiC + 2CO$.

Тип кристаллической решётки карборунда

Карбид кремния ($SiC$) имеет атомную кристаллическую решётку. Его структура подобна структуре алмаза, где каждый атом кремния связан прочными ковалентными связями с четырьмя атомами углерода, а каждый атом углерода, в свою очередь, — с четырьмя атомами кремния. Это образует жёсткий трёхмерный каркас, который обусловливает исключительную твёрдость (9-9,5 по шкале Мооса), тугоплавкость (сублимируется при ~2700 °C) и химическую инертность карборунда.

Ответ: атомная кристаллическая решётка.

Области его практического применения

Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам карборунд нашёл широкое применение в различных отраслях промышленности и техники. Основные области применения включают: абразивную обработку (изготовление шлифовальных кругов, брусков, наждачной бумаги, абразивных паст для резки и шлифовки сверхтвёрдых материалов); производство огнеупоров (футеровка металлургических печей, изготовление тиглей, сопел); электронику и электротехнику (как полупроводник для создания мощных, высокочастотных и высокотемпературных устройств: светодиодов, транзисторов, диодов; нагревательные элементы для печей); конструкционную керамику (детали, работающие в условиях трения и агрессивных сред, уплотнители, бронепластины для бронежилетов, тормозные диски); металлургию (в качестве раскислителя и легирующей добавки для введения кремния в сплавы); ювелирное дело (синтетический аналог — муассанит — используется как имитация алмаза).

Ответ: абразивная и огнеупорная промышленность, электроника, производство конструкционной керамики, металлургия, ювелирное дело.