Номер 5, страница 95 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

9. Углерод, кремний и их соединения. Проверьте себя - номер 5, страница 95.

Условие.

5. Кремний в лабораторных условиях можно получить восстановлением

1) известняка

2) кремнезёма

3) силикатов

4) речного песка

Решение.

Решение 2.

5.

Решение

Чтобы определить, из какого вещества в лабораторных условиях можно получить кремний путем восстановления, необходимо проанализировать химический состав предложенных вариантов. Получение простого вещества кремния ($Si$) — это процесс его восстановления из соединения, где он находится в положительной степени окисления (чаще всего +4), до степени окисления 0.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) известняка
Известняк — это горная порода, основным компонентом которой является карбонат кальция ($CaCO_3$). Это соединение не содержит атомов кремния, поэтому получить из него кремний невозможно.

2) кремнезёма
Кремнезём — это химическое название диоксида кремния ($SiO_2$). В этом оксиде кремний имеет степень окисления +4. Восстановление диоксида кремния является стандартным лабораторным и промышленным способом получения кремния. В лаборатории для этого обычно используют активные металлы, такие как магний или алюминий, в качестве восстановителей при нагревании (металлотермия).
Пример реакции (магнийтермия):
$SiO_2 + 2Mg \xrightarrow{t^\circ} Si + 2MgO$
В ходе этой реакции кремний восстанавливается из оксида до простого вещества. Этот вариант является правильным.

3) силикатов
Силикаты — это соли кремниевых кислот (например, $Na_2SiO_3$, $CaSiO_3$). Они содержат кремний, но их химическая структура более сложная, чем у оксида. Восстановить из них кремний напрямую сложнее, и этот метод не является типичным для лабораторной практики.

4) речного песка
Речной песок состоит преимущественно из кремнезёма ($SiO_2$), однако он является природной смесью и содержит различные примеси (оксиды железа, алюминия, глинистые минералы и др.). Для проведения чистого химического эксперимента и получения целевого продукта с высоким выходом и чистотой используют химически чистые реагенты, а не природные смеси. Поэтому, хотя исходным сырьем для кремнезёма может служить песок, в самой реакции используют очищенный кремнезём. Следовательно, вариант "кремнезёма" является более точным и корректным с химической точки зрения.

Таким образом, наиболее подходящим веществом для получения кремния в лабораторных условиях путем восстановления является кремнезём.

Ответ: 2) кремнезёма