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)

 0  8595  8603  8609  8613  8619  8621  8625  8631  8633  8639  8645  8649  8651  8655  8661  8663  8669  8673  8675  8679  8681  8685  8687  8689  8690  8691  8693  8694  8695  8697  8699  8703  8705  8709  8711  8715  8721  8723  8729  8733  8735  8739  8745  8751  8753  8759  8763  8765  8771  8775  8781  8789  447348 

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