Question

【题目】已知二氧化硅，二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性，镁和钠的化学性质也具有一定的相似性．

Ⅰ用如上图所示装置进行镁和二氧化硫的实验，其中A是制备二氧化硫的发生装置。

(1)选择制取二氧化硫的合适试剂_____________________________填序号。

①的硫酸溶液②硫酸溶液③亚硫酸钠固体④亚硫酸钙固体

(2)写出装置B中发生置换反应的化学方程式：_____________________________装置C中氢氧化钠溶液的作用是_____________________________

(3)请在图中画出制备二氧化硫的发生装置，注明仪器名称，固定仪器省略不画。_______________

(4)你认为该装置的不足之处____________________________________________________任写2条

Ⅱ某研究性学习小组进行了“实验室制硅”的研究，查阅资料知：①工业上在高温时用碳还原二氧化硅可制得硅；②镁在点燃的条件下即可与二氧化硅反应；③金属硅化物与稀硫酸反应生成硫酸盐与四氢化硅；④四氢化硅在空气中自燃．

他们在实验报告中记录着：“选用合适的物质在适宜的条件下充分反应，再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤，洗涤，干燥，最后称量在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的左右．”

(5)该小组“实验室制硅”的化学方程式是_____________________________

(6)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花：的原因是_____________________________

Answer 1

【答案】 (或，) 吸收过量二氧化硫，防止污染环境 在A和B之间没有连接一个干燥装置、C装置未与大气相通、在镁下方未垫一个不锈钢片、镁与玻璃管反应、未设计一个防倒吸装置 金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃

【解析】

Ⅰ．(1)依据强酸制备弱酸的原理，结和物质的性质，选择实验室制备SO2的试剂；
(2)根据Mg与CO2的反应知Mg与SO2反应能生成氧化镁与单质硫，但单质硫能与镁反应生成硫化镁；二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，可用氢氧化钠吸收过量的二氧化硫；(3)依据反应物状态及反应条件选择合适的发生装置；
(4)该装置中：①A中的水蒸气会进入B与Mg反应，在A、B中间应加干燥装置；②Mg能与SiO2反应，在Mg下方垫一不锈钢片，隔离Mg和SiO2；③尾气处理装置C试管用胶塞封闭，且无防倒吸装置；
Ⅱ．(5)类似于镁和二氧化碳的反应，可生成单质硅和氧化镁；
(6)发现有爆鸣声和火花，说明生成气体，应为SiH4。

Ⅰ．(1)制取SO2应用浓H2SO4和亚硫酸盐，选项中不可选用CaSO3，因为CaSO3微溶于水，会附在固体表面，阻碍反应进行，
故答案为：②③；
(2)Mg具有还原性，SO2具有氧化性，两者发生氧化还原反应，反应的方程式为3Mg+SO22MgO+MgS(或2Mg+SO22MgO+S，Mg+SMgS)，二氧化硫可与碱反应，易防止污染空气，故答案为：3Mg+SO22MgO+MgS(或2Mg+SO22MgO+S，Mg+SMgS)；吸收过量二氧化硫，防止污染环境；
(3)实验室制备二氧化硫的反应为固液不加热制取气体的反应，故可用分液漏斗盛80%的H2SO4，用锥形瓶装固体Na2SO3，装置图为，
故答案为：；
(4)该装置中：①A中的水蒸气会进入B与Mg反应，在A、B中间应加干燥装置；②Mg能与SiO2反应，在Mg下方垫一不锈钢片，隔离Mg和SiO2；③尾气处理装置C试管用胶塞封闭，且无防倒吸装置，
故答案为：在A和B之间没有连接一个干燥装置、C装置未与大气相通、在镁下方未垫一个不锈钢片、镁与玻璃管反应、未设计一个防倒吸装置；
Ⅱ．(5)Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应，由题给信息可知类似于镁和二氧化碳的反应，可生成单质硅和氧化镁，反应的方程式为2Mg+SiO22MgO+Si，
故答案为：2Mg+SiO22MgO+Si；/span>
(6)发现有爆鸣声和火花，说明生成气体，应为SiH4，原因是发生2Mg+SiMg2Si，Mg2Si+2H2SO4═2MgSO4+SiH4↑，SiH4+2O2═SiO2+2H2O，金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃，故答案为：金属镁与生成的硅继续反应生成硅化镁，硅化镁与稀硫酸反应生成的SiH4可自燃。