Решение: Генетическая связь неорганических веществ
Силицид кальция поместили в воду. Образовавшийся при этом газ прореагировал с кислородом. Полученное твёрдое вещество сплавили с фосфатом кальция и углеродом. Образовавшееся при этом простое вещество обработали концентрированной азотной кислотой.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Решение по шагам
4 шагаСилицид кальция при взаимодействии с водой образует силан $\mathrm{SiH_4}$ и гидроксид кальция.
$$\mathrm{Ca_2Si + 4H_2O \rightarrow SiH_4\uparrow + 2Ca(OH)_2}$$Силан сгорает в кислороде с образованием диоксида кремния и воды.
$$\mathrm{SiH_4 + 2O_2 \rightarrow SiO_2 + 2H_2O}$$При сплавлении фосфата кальция с диоксидом кремния и углеродом получают фосфор. Образуется силикат кальция и выделяется угарный газ.
$$\mathrm{2Ca_3(PO_4)_2 + 6SiO_2 + 10C \xrightarrow{t} P_4 + 6CaSiO_3 + 10CO\uparrow}$$Фосфор окисляется концентрированной азотной кислотой до ортофосфорной кислоты, а азотная кислота восстанавливается до диоксида азота.
$$\mathrm{P_4 + 20HNO_3(conc.) \rightarrow 4H_3PO_4 + 20NO_2\uparrow + 4H_2O}$$\mathrm{Ca_2Si + 4H_2O \rightarrow SiH_4\uparrow + 2Ca(OH)_2;\ SiH_4 + 2O_2 \rightarrow SiO_2 + 2H_2O;\ 2Ca_3(PO_4)_2 + 6SiO_2 + 10C \xrightarrow{t} P_4 + 6CaSiO_3 + 10CO\uparrow;\ P_4 + 20HNO_3(conc.) \rightarrow 4H_3PO_4 + 20NO_2\uparrow + 4H_2O}
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Записывают при гидролизе силицида кальция метан вместо силана.
Не указывают образование диоксида кремния при горении силана.
Неправильно составляют уравнение получения фосфора, забывая о диоксиде кремния и углероде.
Для концентрированной азотной кислоты указывают продукт восстановления $\mathrm{NO}$ вместо $\mathrm{NO_2}$.
Не расставляют коэффициенты или используют молекулу фосфора $\mathrm{P_2}$ вместо $\mathrm{P_4}$.