Question

把河沙（主要成分是SiO₂）与镁按一定质量比（质量之比约为15∶24）混合均匀，装入试管中加热大约1 min后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀H₂SO₄的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。
（1）写出河沙与镁粉在加热条件下的化学反应方程式：_________________________，该反应是_____________（填“放热”或“吸热”）。
（2）生成的混合物放入稀H₂SO₄中，产生的气体是_____________。
（3）写出产生“爆炸声”的化学反应方程式：_________________________________。

Answer 1

（1）4Mg+SiO₂Mg₂Si+2MgO 放热
（2）SiH₄
(3)Mg₂Si+2H₂SO₄====2MgSO₄+SiH₄↑

根据题意，参加反应的SiO₂与Mg的物质的量之比为=1∶4，由质量守恒定律可写出该反应的化学反应方程式：4Mg+SiO₂Mg₂Si+2MgO，加热1 min后发生剧烈反应，说明反应放热。Mg₂Si与稀H₂SO₄的反应可类比FeS与稀H₂SO₄的反应：Mg₂Si+2H₂SO₄====2MgSO₄+SiH₄↑,SiH₄可与CH₄类比。由于反应放出大量气体，会产生“爆炸声”，SiH₄的稳定性比CH₄差，化学性质更活泼，因此SiH₄能在空气中自燃。