Решение: Генетическая связь соединений кремния
Оксид кремния при нагревании прореагировал с избытком магния. Одно из получившихся при этом соединений магния поместили в воду. Выделившийся при этом газ полностью поглотили раствором, содержащим перманганат калия и гидроксид калия. Из полученного раствора зелёного цвета выделили соединение кремния и поместили его в раствор бромоводородной кислоты.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаПри нагревании оксида кремния с избытком магния образуется силицид магния и оксид магния.
$$2\mathrm{Mg}+\mathrm{SiO_2}\xrightarrow{t}\mathrm{Mg_2Si}+\mathrm{MgO}$$Силицид магния гидролизуется водой с выделением силана.
$$\mathrm{Mg_2Si}+4\mathrm{H_2O}\rightarrow 2\mathrm{Mg(OH)_2}+\mathrm{SiH_4}\uparrow$$Силан в щелочной среде окисляется перманганатом до силиката калия. Перманганат восстанавливается до зелёного манганата калия.
$$\mathrm{SiH_4}+8\mathrm{KMnO_4}+10\mathrm{KOH}\rightarrow\mathrm{K_2SiO_3}+8\mathrm{K_2MnO_4}+7\mathrm{H_2O}$$Силикат калия реагирует с бромоводородной кислотой с образованием слабой кремниевой кислоты.
$$\mathrm{K_2SiO_3}+2\mathrm{HBr}\rightarrow\mathrm{H_2SiO_3}\downarrow+2\mathrm{KBr}$$2Mg + SiO_2 → Mg_2Si + MgO; Mg_2Si + 4H_2O → 2Mg(OH)_2 + SiH_4; SiH_4 + 8KMnO_4 + 10KOH → K_2SiO_3 + 8K_2MnO_4 + 7H_2O; K_2SiO_3 + 2HBr → H_2SiO_3↓ + 2KBr.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают образование кремния вместо силицида магния, хотя в условии указан избыток магния.
Неверно определяют продукт взаимодействия силицида магния с водой и записывают водород вместо силана.
В реакции силана с перманганатом в щелочной среде указывают диоксид марганца, а не зелёный манганат калия.
Не расставляют коэффициенты в окислительно-восстановительной реакции.