Question

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相似性。

Ⅰ.用如图所示装置进行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，请一一说明__________________。

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

④Si和SiO₂均不与稀H₂SO₄反应。

⑤SiH₄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，其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___________________。

Answer 1

(1)②③

(2)SO₂+2Mg2MgO+S  吸收多余的SO₂，防止污染环境

(3)有  在A和B之间缺少干燥装置和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可自燃。或用化学方程式说明：

2Mg+Si==Mg₂Si

Mg₂Si+2H₂SO₄==2MgSO₄+SiH₄↑

SiH₄+2O₂==SiO₂+2H₂O

解析：本题考查对比分析能力、信息接受能力和知识迁移能力。

    由于SO₂气体是易溶于水的气体，所以选择②80%的H₂SO₄溶液，又由于CaSO₄固体微溶，容易在CaSO₃固体表面形成一层薄膜阻止反应的进行，所以选用③Na₂SO₃固体，保证反应均匀进行。由装置图可知，进入硬质大试管的为纯净干燥的气体，所以在A和B之间缺少干燥装置，并且C装置没有与大气相通,C内压强增大，会使NaOH容易进入B装置，造成炸裂等危险。SO₂和CO₂化学性质具有一定的相似性，所以金属M g在SO₂中的燃烧类似于在CO₂中的燃烧：SO₂+2Mg2MgO+S。

    根据研究报告中记载和所参考信息，可知Ⅱ组同学是利用2Mg+SiO₂2MgO+Si进行反应，由于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可自燃，所以发现有爆鸣声和火花。