Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: SiO2 -> Si -> Ca2Si -> SiH4 -> SiO2 -> K2SiO3 -> H2SiO3 -> SiO2. Почему щелочи в лаборатории хранят не в стеклянных сосудах, а в полимерных упаковках? Какой объем водорода (н. у.) образуется при взаимодействии 96 г кремния, содержащего 5 % примесей, с избытком раствора гидроксида натрия?

3. Уравнения реакций для цепочки превращений: 1) $SiO_2 + 2Mg \xrightarrow{t} Si + 2MgO$ (или с коксом: $SiO_2 + 2C \xrightarrow{t} Si + 2CO$) 2) $Si + 2Ca \xrightarrow{t} Ca_2Si$ 3) $Ca_2Si + 4HCl \rightarrow 2CaCl_2 + SiH_4 \uparrow$ 4) $SiH_4 + 2O_2 \rightarrow SiO_2 + 2H_2O$ 5) $SiO_2 + 2KOH \xrightarrow{t} K_2SiO_3 + H_2O$ (сплавление) 6) $K_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow + 2KCl$ 7) $H_2SiO_3 \xrightarrow{t} SiO_2 + H_2O$ 4. Щёлочи не хранят в стеклянной посуде, так как они медленно взаимодействуют с диоксидом кремния ($SiO_2$), входящим в состав стекла, образуя растворимые силикаты: $SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$. Это приводит к «заеданию» стеклянных пробок и разрушению стенок сосуда. 5. Дано: $m(\text{техн. } Si) = 96 \text{ г}$ $w(\text{прим.}) = 5\% = 0,05$ Найти: $V(H_2)$, $n(NaOH)$ Решение: 1) Чистая масса кремния: $m(Si) = 96 \cdot (1 - 0,05) = 91,2 \text{ г}$. 2) Количество вещества кремния: $n(Si) = \frac{91,2 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} \approx 3,257 \text{ моль}$. 3) Уравнение реакции: $Si + 2NaOH + H_2O \rightarrow Na_2SiO_3 + 2H_2 \uparrow$ 4) По уравнению: $n(H_2) = 2 \cdot n(Si) = 2 \cdot 3,257 = 6,514 \text{ моль}$. $V(H_2) = 6,514 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 145,9 \text{ л}$. 5) $n(NaOH) = 2 \cdot n(Si) = 2 \cdot 3,257 = 6,514 \text{ моль}$. **Ответ: $V(H_2) \approx 145,9 \text{ л}$; $n(NaOH) \approx 6,5 \text{ моль}$.** 6. Кремний используется в микроэлектронике (процессоры, транзисторы), солнечных батареях, металлургии (легирование стали). В быту: стеклянная посуда, зеркала, керамическая плитка, фаянсовая и фарфоровая посуда (тарелки, кружки), цемент и бетон (в строительстве), силикатный клей, силиконовые изделия (формы для выпечки).