15.(2010年连云港调研)已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。
Ⅰ.某兴趣小组用如下图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。

(1)选择制取SO2的合适试剂________。
①10%的H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液 ③Na2SO3固体
④CaSO3固体
(2)写出装置B中发生的主要反应的化学方程式________________________。装置C中的NaOH溶液的作用是___________。
(3)你认为该装置是否有不足之处?________。如果有,请指出错误________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.某研究小组进行了“实验室制Si”的研究,他们以课本为基础,查阅资料得到以下可供参考的信息:
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si ②Mg在点燃引发的条件下即可与SiO2反应 ③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4 ④SiH4在空气中自燃
他们在研究报告中记载着:“……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,且“实验室制Si”的产率也只有预期值的63%左右。
(4)该小组“实验室制Si”的化学方程式是________________________________________________________________________。
(5)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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)实验室中用Na2SO3固体和较浓硫酸制取SO2,SO2溶解度较大,故不能用稀硫酸,选择试剂②③。
(2)B管中镁与SO2反应类似于Mg与CO2的反应:SO2+2Mg2MgO+S;多余的SO2需用NaOH溶液吸收,以防止大气污染。
(3)该装置中生成的SO2需干燥,同时B、C之间应加一个安全瓶防止倒吸,C装置应将胶塞去掉,以平衡气压。
(4)同理镁与SiO2反应为:2Mg+SiO22MgO+Si。
(5)根据题给信息,SiH4易自燃,故发现有爆鸣声和火花,其反应为:2Mg+Si===Mg2Si;Mg2Si+2H2SO4===2MgSO4+SiH4↑;SiH4+2O2===SiO2+2H2O。
金属镁与生成的硅继续反应得到硅化镁,硅化镁与硫酸反应生成的SiH4在空气中自燃。
[答案] (1)②③
(2)SO2+2Mg2MgO+S 吸收多余的SO2,防止污染环境
(3)有 一是A、B之间缺少干燥装置;二是B、C之间应加一个安全瓶防止倒吸;三是C装置没有与大气相通
(4)2Mg+SiO22MgO+Si
(5)金属镁与生成的硅继续反应得到硅化镁,硅化镁与硫酸反应生成的SiH4在空气中自燃(或用化学方程式说明:2Mg+Si===Mg2Si;Mg2Si+2H2SO4===2MgSO4+SiH4↑;SiH4+2O2===SiO2+2H2O)