Химия
8 класс
Вопрос
Соль $А$ окрашивает пламя в желтый цвет, а водный раствор ее имеет щелочную реакцию. При пропускании углекислого газа через раствор $А$ в воде образуется осадок вещества $Б$, при прокаливании переходящий в $В$. Соединение $В$, реагируя с галогеноводородной кислотой $Г$, образует газ $Д$. Соль $А$ можно получить реакцией $В$ со щелочью $Е$ или карбонатом $Ж$ при сплавлении, а если одновременно с карбонатом $Ж$ добавить в относительно небольших количествах еще несколько компонентов, то получится очень вязкая жидкость - продукт многотоннажного производства, с которой хорошо знаком каждый. Какие вещества упомянуты в условии задачи? Напишите уравнения реакций. Что Вы знаете о влиянии упомянутых выше «нескольких компонентов» на свойства последнего продукта?
Ответ
По окраске пламени и щелочной реакции можно сделать вывод, что $А$ - натриевая соль. Далее можно сделать вывод, что кислота слабая, вытесняется даже угольной. Продукт многотоннажного производства - это, по всей видимости, стекло. Из высказанного предположения однозначно следует, что $В$ - это $SiO_2$, $Б$ - $SiO_2 \cdot x H_2O$. Ни одна галогеноводородная кислота, кроме плавиковой, не реагирует с $SiO_2$, т. е. $Г$ - это $HF$, а $Д$ - $SiF_4$.
$Na_2SiO_3 + CO_2 + x H_2O = Na_2CO_3 + SiO_2 \cdot x H_2O$;
$SiO_2 \cdot x H_2O = SiO_2 + x H_2O$;
$SiO_2 + 2NaOH = Na_2SiO_3 + H_2O$;
$SiO_2 + Na_2CO_3 = Na_2SiO_3 + CO_2$;
$SiO_2 + 4HF = SiF_4 + 2H_2O$ ($E$ - $HF$, $Ж$ - $Na_2CO_3$).
Стеклообразующими материалами в стекольном производстве являются кварцевые пески, сода, известняк, поташ (карбонат калия), сульфат натрия, борная кислота, глинозем или каолин, фосфаты и др. Для окраски стекол добавляют оксиды кобальта, никеля, марганца, хрома, урана, меди, а также хлорид золота и др. Селен, оксиды марганца являются обесцвечивающими стекло материалами; фосфаты, криолит, фторид кальция, соединения олова придают стеклу матовый оттенок и применяются в производстве «молочного» стекла.