Положение элемента в Периодической системе.

Кремний (порядковый номер 14) – это элемент 3 периода, главной

Подгруппы 4 группы Периодической системы.

Строение атома, его свойства.

Число протонов в атоме кремния –(равно 14), число электронов - 14 (равно числу), число нейтронов - 14  (вычисляют по формуле - (масса – кол-во протонов))

Простое вещество.

Кремний – это Амфотерное в-во, т.к. не является ни металлом, ни неметаллом.

Он имеет атомнуюкристаллическую решетку и ковалентную химическую связь, образование которой можно изобразить схемой:

 

2. Указать какая связь более прочная.

 

a) Si – Si                                                         б) С – С

 

Ответ: А

 

4

3. Выбрать кристаллическую решетку характерную для кремния (подчеркнуть).

      

        атомная                            ионная                    металлическая

 

4. Составьте уравнения реакций получения кремния:

а) в промышленности                                                 б) в лаборатории

а) SiO2+2C=2CO+Si-ОВР

б)SiO2+2Mg=2MgO+Si-ОВР

 

5. Составьте схему получения кремния высокой чистоты:

SiCl4 + 2Zn = Si + 4ZnCl

6. Допишите уравнения реакций. Расставьте коэффициенты.

Укажите условия протекания реакций.

а) Si + 2F₂  → SiF4

б) Si + O₂  → Si02

в) Si + 2 Cl₂ → SiCl₄

г) Si + N₂ →Si3N4

д) 2 Si + 4KOH + 2 H₂O → 2K₂SIO₃ + 4 H₂

е) Si + 4 HF → SiF₄ + 2 H₂

ж) Si + AgF → SiF4 + 4Ag

 

7. Найдите фразы, в которых говорится об областях применения кремния. Из

букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название АГАТ

полудрагоценного камня .

а) получение технического водорода…………………………………………….. А

б) получение этилового спирта…………………………………………………....И

в) синтез красителей и смол……………………………………………………… Н

г) изготовление полупроводниковых приборов…………………………………. Г

д) повышение прочности, упругости и коррозионной стойкости стали……….. А

е) дезинфицирующее средство…………………………………………………….Р

ж) «раскисление» железных сплавов……………………………………………... Т

5

Тема 2 БИНАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КРЕМНИЯ

Силициды

1. Запишите определение.

Силициды – это соединение кремния с менее элетроотрицательными элементами

2. Подчеркните металлы, с которыми химически взаимодействует кремний, образуя силициды.

Al Pb Mg Au Ca      Fe      Ag Cu Mn

 

3. Запишите уравнения реакций, отображающие образование силицидов в реакциях следующего типа:

а) прямые реакции с металлами

Ме + Si = MeSi

б) реакции с гидридами металлов

2MeH + Si = 2MeSi + H2

в) реакции восстановления

2MeO + 3Si = 2MeSi + SiO2

г) обменные реакции

MeO + SiC = MeSi + CO

В реакциях используйте условное обозначение металлов – Ме.

 

4. Допишите уравнения реакций получения силицидов. Расставьте недостающие коэффициенты. Укажите условия протекания реакций.

 

а) 4Mg + 2 SiO₂    → 2MgO + Si

б) 10CaO + 5Si → 10Ca + 5SiO2

 

в) Fe₃O₄ + SiO₂ + 10C + CaCO₃ → + 10CO +

 

6

5. Отметьте в таблице области применения указанных в ней силицидов. Из букв, соответствующих правильным ответам вы составите название активного металла, силицид которого бурно реагирует с водой .

Применение	Mg2Si	CaSi2	MoSi2	FeSi	Zr2Si
Изготавливают стержни для электронагревательных приборов	К	А	Л	Г	Д
Входит в состав дюралюмина	И	С	О	М	Ж
В качестве восстановителя для раскисления стали и удаления из неё серы и фосфора	В	Т	Е	У	З
Как раскислитель металла при выплавке стали, а также для получения кислотоупорных изделий	Я	Х	Ф	И	Н
Как огнеупор	Ц	Б	Э	П	Й

 

6. Известны, по крайней мере, три силицида кальция состава: CaSi, Ca₂Si и CaSi₂ . Какова формула силицида кальция, если при его образовании в реакцию вступает 28 г кремния и 80 г кальция?

Ca2Si

7. Решить задачу.

Какая масса силицида магния Mg₂Si получится при взаимодействии 60 г. кремния, содержащего 5% примесей, с магнием?

 

2Mg + Si = Mg2Si

 

m(Si) = 60 * 0.95=57 г
n(Si) = 57\28 = 2 моль(приблизительно) = n(Mg2Si)

m(Mg2Si) = 2 * 76= 152 г

 

7

Карбид кремния

1. Дайте название соединению состава SiС.

………………………………………                             ..……………………………

 

2. Запишите реакцию получения карборунда в промышленных условиях.

……………………………………………………………………………………………

Дайте характеристику реакции:

1) по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции -……………………

2) по изменению степени окисления - ………………………………………………..

3) по обратимости - ……………………………………………………………………..

4) по тепловому эффекту - …………………………………………………..................

 

3. Составьте уравнения практически осуществимых реакций. Расставьте коэффициенты, укажите условия протекания реакций.

а) SiC + O₂   →……………………………………………………………………...

б) SiC + H₂SO₄ →………………………………………………………………….

в) SiC + Cl₂    →……………………………………………………………………..

г) SiC + Fe →……………………………………………………………………..

д) SiC + MgО →……………………………………………………………………

е) SiC + KOH + O₂  →…………………………………………………………...

 

4. Заполните пропуски, чтобы получилась последовательность:

свойство карборунда - область применения.

а) твердость - …………………………………………………………………………..

б) …………………………………………..- изготовляют элементы сопротивления в электропечах

в) огнеупорность - ………………………………………………………………………

 

5. Решить задачу.

8

Сколько песка с массовой долей SiO₂ 95% и угля с массовой долей углерода 98% необходимо взять для получения карборунда SiC массой 10 кг?

.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Силаны

1. Напишите общую формулу гомологического ряда силанов………………………

Пользуясь этой формулой, запишите формулы дисилана, тетрасилана, пентасилана, гексасилана.

…………………………………………………………………………………………….

 

2. Объясните, почему силаны более химически активны по сравнению с соответствующими углеводородами.

…………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………….

 

3. Подчеркните формулы веществ, взаимодействующих с силанами. Сумма номеров формул, соответствующих правильным ответам, равна порядковому номеру () одного из самых распространенных в земной коре элемента .

1             2              3              4                   5                  6                   7

               O₂          H₂          H₂O    Cl₂         Na₂CO₃     NaOH   MgO    

Составьте уравнения реакций веществ, формулы которых вы подчеркнули с моносиланом.

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

9

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

4. Составьте уравнения реакций по схеме: Si → Mg₂Si → SiH₄

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………....

 

5. Решить задачу.

Сколько граммов силицида магния требуется для получения газа силана объемом 5,6 л (н.у.) и какой объем серной кислоты (пл. 1,3) с массовой долей Н₂SO₄ 40% при этом израсходуется?

..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Галогениды кремния

1. Запишите определение.

Галогенсиланы – это ………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………….............

2. Подчеркните галогенопроизводные силанов с полным замещением одной чертой, с неполным замещением двумя чертами.

SiF₄  SiH₂Cl₂ Si₃Cl₈           SiHBr₃         Si₂Cl₆      SiClBr₃ SiHJ₃

 

3. Запишите формулы.

а) трийодсилан…………………………………………………………………………..

б) тетрабромсилан……………………………………………………………………….

в) октахлортрисилан…………………………………………………………………….

10

г) дихлорсилан…………………………………………………………………………..

 

4. Составьте уравнения реакций по схеме: Si → Mg₂Si → SiH₄ → SiCl₄ . Расставьте коэффициенты, укажите условия протекания реакций.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………....

 

5. Дополните схему названиями веществ.

Галогенсиланы

                       /                                  ↓                                \

                  газы                        жидкости               твердые вещества

        ………………..               ……………….         …………………….

       ………………...            ……………….         …………………….

 

6. Допишите уравнения реакций получения галогенсиланов. Расставьте недостающие коэффициенты. Укажите условия протекания реакций.

а) SiO₂    + HF → ……………………………………………………………………..                

б) 2CaF₂ + H₂SO₄  + SiO₂ → 2CaSO₄  + ………………………………………….                   

в) SiO₂ + 2C + Br₂    →…………………………………………………………...

г) Si + J₂  →………………………………………………………………………….