Номер 5, страница 120 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Силан можно получить взаимодействием веществ, формулы ко-торых

1) $Si$ и $H_2$

2) $Si$ и $HF$

3) $Mg_2Si$ и $HCl$

4) $K_2SiO_3$ и $H_2SO_4$

Для ответа на вопрос необходимо проанализировать химические свойства предложенных веществ и возможность образования силана ($SiH_4$) в результате их взаимодействия. Силан — это ковалентное соединение кремния с водородом.

1) Si и H₂

Прямая реакция между кремнием и водородом ($Si + 2H_2 \rightarrow SiH_4$) возможна, но требует очень жестких условий (высокие температура и давление) и дает низкий выход продукта. В стандартных лабораторных условиях эта реакция не протекает, поэтому данный способ не является общепринятым методом получения силана.

2) Si и HF

Кремний реагирует с плавиковой (фтороводородной) кислотой, но при этом образуется тетрафторид кремния и водород, а не силан. Уравнение реакции: $Si + 4HF \rightarrow SiF_4\uparrow + 2H_2\uparrow$. Следовательно, этот вариант не подходит.

3) Mg₂Si и HCl

Это классический лабораторный метод получения силана. Силициды активных металлов, такие как силицид магния ($Mg_2Si$), являются ионными или ионно-ковалентными соединениями и легко разлагаются кислотами (например, соляной кислотой $HCl$) с образованием силана и соответствующей соли. Реакция обмена протекает по следующему уравнению: $Mg_2Si + 4HCl \rightarrow 2MgCl_2 + SiH_4\uparrow$ В результате реакции выделяется газообразный силан. Этот вариант является правильным.

4) K₂SiO₃ и H₂SO₄

При взаимодействии силиката калия ($K_2SiO_3$) с более сильной серной кислотой ($H_2SO_4$) происходит реакция обмена, в результате которой образуется нерастворимая кремниевая кислота ($H_2SiO_3$), выпадающая в осадок, и сульфат калия ($K_2SO_4$), а не силан. Уравнение реакции: $K_2SiO_3 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2SiO_3\downarrow$ Этот способ не приводит к получению силана.

Таким образом, единственным верным способом получения силана из предложенных вариантов является взаимодействие силицида магния с соляной кислотой.

Ответ: 3