Dạng 1
Lý thuyết về silic và hợp chất của silic
Ví dụ 1: Phản ứng hóa học nào sau đây không đúng
A. SiO2 + H2O → H2SiO3
B. 3CO + Fe2O3 \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\) 2 Fe + 3CO2
C. CO2 + 2Mg \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\) C + 2MgO
D. SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
Hướng dẫn giải chi tiết:
Phản ứng hóa học không đúng là:
SiO2 + H2O → H2SiO3
Đáp án A
Ví dụ 2: Trong phản ứng hóa học nào sau đây silic đóng vai trò là chất oxi hóa
A. Si + 2F2→ SiF4
B. Si + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\) SiO2
C. Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
D. 2Mg + Si \(\xrightarrow{{{t}^{0}}}\) Mg2Si
Hướng dẫn giải chi tiết:
Si đóng vai trò là chất oxi hóa khi tác dụng với chất khử (kim loại), sau phản ứng số oxi hóa của Si giảm
\(2Mg~+~\overset{0}{\mathop{Si}}\,\xrightarrow{{{t}^{0}}}M{{g}_{2}}\overset{-2}{\mathop{Si}}\,\)
Đáp án D
Ví dụ 3: Silic đioxit và nhôm oxit cùng phản ứng với chất nào sau đây?
A. O2.
B. Mg.
C. dd Ba(OH)2 đặc, nguội.
D. dd KOH đặc, nóng.
Hướng dẫn giải chi tiết:
- A loại vì SiO2 và Al2O3 đều không phản ứng với O2
- B loại vì Mg không phản ứng với Al2O3
- C loại vì SiO2 không phản ứng với Ba(OH)2 đặc ở nhiệt độ thường
- D đúng
PTHH: SiO2 + 2KOH \(\overset{t^o}{\rightarrow}\) K2SiO3 + H2O
Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2O
Đáp án D
Ví dụ 4: Cho sơ đồ sau:
Si \(\xrightarrow[?]{(1)}\) SiO2 \(\xrightarrow[?]{(2)}\) Na2SiO3 \(\xrightarrow[?]{(3)}\) H2SiO3.
Các chất cần lấy trong phản ứng (1), (2), (3) là:
A. O2; Na2O; HCl.
B. O2; Na2O; H2O.
C. O2; NaOH; HCl.
D. O2; NaOH; H2.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Si \(\xrightarrow[O_2]{(1)}\) SiO2 \(\xrightarrow[NaOH]{(2)}\) Na2SiO3 \(\xrightarrow[HCl]{(3)}\) H2SiO3.
PTHH:
(1) Si + O2 \(\overset{t^o}{\rightarrow}\) SiO2
(2) SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
(3) Na2SiO3 + 2HCl → NaCl + H2SiO3
Đáp án C
Ví dụ 5: Người ta có thể điều chế Si bằng cách
A. Dùng than cốc khử SiO2 trong lò điện ở nhiệt độ cao
B. Đốt cháy hỗn hợp bột Mg và cát nghiền mịn
C. Đốt cháy hỗn hợp bột Mg và cát nghiền mịn
D. cả A, B đều đúng
Hướng dẫn giải chi tiết:
A. Cách điều chế Si trong công nghiệp:
SiO2 + 2C -> Si + 2CO => đúng
B. Cách điều chế Si trong PTN:
2Mg + SiO2 -> 2MgO + Si => đúng
C. Si không tồn tại dạng đơn chất
=> không có quặng silic đơn chất trong tự nhiên => loại
Đáp án D
Dạng 2
Bài tập về tính chất hóa học cúa Silic và Silic dioxit
* Một số lưu ý cần nhớ
I. Silic:
Silic là phi kim kém hoạt động, ở nhiệt độ cao có khả năng thể hiện cả tính khử và tính OXH
* Tính khử:
- Tác dụng với phi kim:
Si + 2F2 → SiF4
Si + O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SiO2
- Tác dụng với hợp chất:
2NaOH + Si + H2O → Na2SiO3 + 2H2
* Tính oxi hóa:
- Tác dụng với một số kim loại mạnh ở nhiệt độ cao:
2Mg + Si \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Mg2Si
II. SiO2
Là oxit axit,
Tan chậm trong dung dịch kiềm đặc nóng, tan nhanh trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy
SiO2 + 2NaOH \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Na2SiO3 + H2O
SiO2 + Na2CO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Na2SiO3 + CO2
Tác dụng với HF ( dùng phản ứng này để khắc chữ, tranh lên thủy tinh)
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
III. H2SiO3
Tính chất hóa học:
- Phản ứng nhiệt phân:
H2SiO3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) SiO2 + H2O
- Tác dụng được với axit cacbonic :
Na2SiO3 + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2SiO3
IV. Muối silicat:
Chỉ có muối của kim loại kiềm tan được trong nước.
Na2SiO3 + 2H2O → 2NaOH + H2SiO3
Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng, dùng để chế tạo keo dán thủy tinh và sứ,...
* Một số ví dụ điển hình
Ví dụ 1: Một loại thủy tinh có chứa 13% Na2O; 11,7% CaO; 75,3% SiO2 về khối lượng. Thành phần của thủy tinh này được viết dưới dạng hợp chất các oxit là
A. Na2O.CaO.6SiO2
B. 2Na2O.6CaO.6SiO2
C. 2Na2O.CaO.6SiO2
D. Na2O.6CaO.SiO2
Hướng dẫn giải chi tiết:
Công thức thủy tinh có dạng: xNa2O.yCaO.zSiO2
\(x:y:z = {\mkern 1mu} \frac{{\% N{a_2}O}}{{{M_{N{a_2}O}}}}:\frac{{\% CaO}}{{{M_{CaO}}}}:\frac{{\% Si{{\rm{O}}_2}}}{{{M_{Si{{\rm{O}}_2}}}}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} = {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \frac{{13}}{{62}}:\frac{{11,7}}{{56}}:\frac{{75,3}}{{60}}\)
\( = 0,21:0,21:1,255 = 1:1:6\)
Đáp án A
Ví dụ 2: Cho m gam silic tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH. Sau phản ứng thấy khối lượng dung dịch tăng 2,4 gam. Giá trị của m là:
A. 1,4 gam.
B. 2,58 gam.
C. 2,8 gam.
D. 2,4 gam.
Hướng dẫn giải chi tiết:
Giả sử nSi = x (mol)
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
x → 2x
mdd tăng = mSi - mH2 = 2,4 => 28x – 4x = 2,4
=> x = 0,1 mol => m = 2,8 gam
Đáp án C
Ví dụ 3: Cho 11 gam hỗn hợp 2 kim loại Al, Si tan hoàn toàn vào dung dịch NaOH thu được 15,68 lít H2 (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng của Si trong hỗn hợp là
A. 50,00%.
B. 51,19%
C. 50,91%.
D. 51,90%.
Hướng dẫn giải chi tiết:
nH2 = 0,7 (mol). Gọi số mol của Al và Si lần lượt là x, y (mol)
+mhh = mAl + mSi => 27x + 28y = 11 (1)
+ BT electron: 3nAl + 4nSi = 2nH2 => 3x + 4y = 0,7.2 (2)
Giải hệ (1) và (2) được: x = y = 0,2 mol
=> %mSi = \(\frac{{0,2.28}}{{0,2.27 + 0,2.28}}.100\% \) = 50,91%
Đáp án C
