Номер 3, страница 95 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

9. Углерод, кремний и их соединения. Проверьте себя - номер 3, страница 95.

Условие.

3. Углерод, в отличие от кремния, может взаимодействовать

1) с плавиковой кислотой

2) с водородом

3) с кислородом

4) с кальцием

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы определить, какое из предложенных взаимодействий характерно для углерода, но не для кремния, необходимо сравнить химические свойства этих двух элементов-аналогов, находящихся в одной группе периодической системы.

1) с плавиковой кислотой

Углерод (в его основных аллотропных модификациях) химически инертен и не вступает в реакцию с плавиковой (фтороводородной) кислотой $HF$. Кремний, напротив, способен реагировать с водным раствором плавиковой кислоты, а также с ее смесью с азотной кислотой. Реакция с водным раствором $HF$ приводит к образованию гексафторкремниевой кислоты:
$Si + 6HF \rightarrow H_2[SiF_6] + 2H_2$
Следовательно, это взаимодействие характерно для кремния, а не для углерода.
Ответ: неверно.

2) с водородом

Углерод способен напрямую реагировать с водородом при высокой температуре, давлении и в присутствии катализаторов. В результате образуются углеводороды, например, метан:
$C + 2H_2 \xrightarrow{t, p, кат.} CH_4$
Эта реакция термодинамически выгодна. В то же время прямой синтез гидридов кремния (силанов) из простых веществ, например $Si + 2H_2 \rightarrow SiH_4$, термодинамически невыгоден и на практике не осуществляется. Силаны получают косвенными методами. Таким образом, прямое взаимодействие с водородом — это отличительное свойство углерода.
Ответ: верно.

3) с кислородом

Оба элемента реагируют с кислородом при нагревании (горят), образуя свои высшие оксиды. Это общее свойство для обоих элементов.
$C + O_2 \xrightarrow{t} CO_2$ (оксид углерода(IV))
$Si + O_2 \xrightarrow{t} SiO_2$ (оксид кремния(IV))
Ответ: неверно.

4) с кальцием

И углерод, и кремний при сильном нагревании взаимодействуют с активными металлами, такими как кальций. В результате образуются карбид кальция и силицид кальция соответственно.
$Ca + 2C \xrightarrow{t} CaC_2$
$2Ca + Si \xrightarrow{t} Ca_2Si$
Это также общее свойство для обоих элементов.
Ответ: неверно.

Таким образом, из всех перечисленных вариантов только реакция с водородом характерна для углерода, но не для кремния (в условиях прямого синтеза).

Ответ: 2