Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 22: Silic và hợp chất của silic

Số oxi hóa cao nhất của silic thể hiện ở hợp chất nào trong các chất sau?

A. SiO

B. SiO₂

C. SiH₄

D. Mg₂Si

Phương pháp giải

Xác định số oxi hóa của silic trong tất cả các hợp chất đã cho → tìm ra số oxi hóa cao nhất

Hướng dẫn giải

Số oxi hóa cao nhất của silic là +4 trong hợp chất SiO₂.

→ Đáp án cần chọn là B.

Viết các phương trình hóa học theo sơ đồ sau đây:

Silic đioxit → natri silicat → axit silixic → silic đioxit →silic

Phương pháp giải

Ta hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây: SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → SiO₂ → Si

Hướng dẫn giải

SiO₂ + 2NaOH đặc → Na₂SiO₃ + H₂O   (đk: nhiệt độ)

Na₂SiO₃ + 2HCl →  2NaCl + H₂SiO₃

H₂SiO₃ →  SiO₂ + H₂O   (đk: nhiệt độ)

SiO₂ + 2C →  Si + 2CO   (đk: nhiệt độ)

Từ silic đioxit và các chất cần thiết khác, hãy viết các phương trình hóa học điều chế axit silixic.

Phương pháp giải

Cần nắm được phương pháp điều chế axit silixic và khả năng phản ứng của SiO₂

Hướng dẫn giải

Từ SiO₂ điều chế H₂SiO₃

SiO₂ + 2NaOH đặc → Na₂SiO₃ + H₂O   (đk: nhiệt độ)

Na₂SiO₃  + 2HCl →  2NaCl + H₂SiO₃

Natri florua dùng làm chất bảo quản gỗ được điều chế bằng cách nung hỗn hợp canxi florua, sođa và cát. Viết phương trình hóa học để giải thích cách làm trên.

Phương pháp giải

Lưu ý: Natri florua dùng làm chất bảo quản gỗ được điều chế bằng cách nung hỗn hợp canxi florua, sođa và cát.

Hướng dẫn giải

SiO₂ + Na₂CO₃ →  Na₂SiO₃ + CO₂   (đk: nhiệt độ)

Na₂SiO₃ + CaF₂ → 2NaF + CaSiO₃

Khi đốt cháy hỗn hợp SiH₄ và CH₄ thu được một sản phẩm rắn cân nặng 6 gam và sản phẩm khí. Cho sản phẩm khí đó đi qua dung dịch Ca(OH)₂ lấy dư thu được 30 gam kết tủa. Xác định thành phần % thể tích của hỗn hợp khí.

Phương pháp giải

Viết PTHH của phản ứng:

SiH₄ + 2O₂ → SiO₂ + 2H₂O  (1)

CH₄ + 2O₂  →  CO₂ + 2H₂O   (2)

CO₂ + Ca(OH)₂  →  CaCO₃ + H₂O  (3)

Từ (1): nSiH₄ = nSiO₂ 

Từ (2) và (3): nCH₄ = nCO₂ = nCaCO₃ 

→ %VSiH₄ , %VCH₄

Hướng dẫn giải

SiH₄ + 2O₂ → SiO₂ + 2H₂O  (1)

0,1                      0,1

CH₄ + 2O₂  →  CO₂ + 2H₂O   (2)

0,3                     0,3

CO₂ + Ca(OH)₂  →  CaCO₃ + H₂O  (3)

0,3                               0,3

nSiO₂ = 0,1 mol

nCaCO₃ = 0,3 mol

Từ (1): nSiH₄ = nSiO₂ = 0,1 mol

Từ (2) và (3): nCH₄ = nCO₂ = nCaCO₃ = 0,3 mol

Tính phần trăm thể tích các khí trong hỗn hợp:

%VSiH₄ = (0,1.100) : (0,1 + 0,3) = 25%

%VCH₄ = 100-25 = 75%