Question

【題目】已知二氧化硅，二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，化學性質具有一定的相似性，鎂和鈉的化學性質也具有一定的相似性．

Ⅰ用如上圖所示裝置進行鎂和二氧化硫的實驗，其中A是制備二氧化硫的發生裝置。

(1)選擇制取二氧化硫的合適試劑_____________________________填序號。

①的硫酸溶液②硫酸溶液③亞硫酸鈉固體④亞硫酸鈣固體

(2)寫出裝置B中發生置換反應的化學方程式：_____________________________裝置C中氫氧化鈉溶液的作用是_____________________________

(3)請在圖中畫出制備二氧化硫的發生裝置，注明儀器名稱，固定儀器省略不畫。_______________

(4)你認為該裝置的不足之處____________________________________________________任寫2條

Ⅱ某研究性學習小組進行了“實驗室制硅”的研究，查閱資料知：①工業上在高溫時用碳還原二氧化硅可制得硅；②鎂在點燃的條件下即可與二氧化硅反應；③金屬硅化物與稀硫酸反應生成硫酸鹽與四氫化硅；④四氫化硅在空氣中自燃．

他們在實驗報告中記錄著：“選用合適的物質在適宜的條件下充分反應，再用足量稀硫酸溶解固體產物；然后過濾，洗滌，干燥，最后稱量在用稀硫酸溶解固體產物時，發現有爆鳴聲和火花，其產率也只有預期值的左右．”

(5)該小組“實驗室制硅”的化學方程式是_____________________________

(6)你估計“用稀硫酸溶解固體產物時，發現有爆鳴聲和火花：的原因是_____________________________

Answer 1

【答案】 (或，) 吸收過量二氧化硫，防止污染環境 在A和B之間沒有連接一個干燥裝置、C裝置未與大氣相通、在鎂下方未墊一個不銹鋼片、鎂與玻璃管反應、未設計一個防倒吸裝置 金屬鎂與生成的硅繼續反應生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應生成的SiH4可自燃

【解析】

Ⅰ．(1)依據強酸制備弱酸的原理，結和物質的性質，選擇實驗室制備SO2的試劑；
(2)根據Mg與CO2的反應知Mg與SO2反應能生成氧化鎂與單質硫，但單質硫能與鎂反應生成硫化鎂；二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，可用氫氧化鈉吸收過量的二氧化硫；(3)依據反應物狀態及反應條件選擇合適的發生裝置；
(4)該裝置中：①A中的水蒸氣會進入B與Mg反應，在A、B中間應加干燥裝置；②Mg能與SiO2反應，在Mg下方墊一不銹鋼片，隔離Mg和SiO2；③尾氣處理裝置C試管用膠塞封閉，且無防倒吸裝置；
Ⅱ．(5)類似于鎂和二氧化碳的反應，可生成單質硅和氧化鎂；
(6)發現有爆鳴聲和火花，說明生成氣體，應為SiH4。

Ⅰ．(1)制取SO2應用濃H2SO4和亞硫酸鹽，選項中不可選用CaSO3，因為CaSO3微溶于水，會附在固體表面，阻礙反應進行，
故答案為：②③；
(2)Mg具有還原性，SO2具有氧化性，兩者發生氧化還原反應，反應的方程式為3Mg+SO22MgO+MgS(或2Mg+SO22MgO+S，Mg+SMgS)，二氧化硫可與堿反應，易防止污染空氣，故答案為：3Mg+SO22MgO+MgS(或2Mg+SO22MgO+S，Mg+SMgS)；吸收過量二氧化硫，防止污染環境；
(3)實驗室制備二氧化硫的反應為固液不加熱制取氣體的反應，故可用分液漏斗盛80%的H2SO4，用錐形瓶裝固體Na2SO3，裝置圖為，
故答案為：；
(4)該裝置中：①A中的水蒸氣會進入B與Mg反應，在A、B中間應加干燥裝置；②Mg能與SiO2反應，在Mg下方墊一不銹鋼片，隔離Mg和SiO2；③尾氣處理裝置C試管用膠塞封閉，且無防倒吸裝置，
故答案為：在A和B之間沒有連接一個干燥裝置、C裝置未與大氣相通、在鎂下方未墊一個不銹鋼片、鎂與玻璃管反應、未設計一個防倒吸裝置；
Ⅱ．(5)Mg在點燃的條件下即可與SiO2反應，由題給信息可知類似于鎂和二氧化碳的反應，可生成單質硅和氧化鎂，反應的方程式為2Mg+SiO22MgO+Si，
故答案為：2Mg+SiO22MgO+Si；/span>
(6)發現有爆鳴聲和火花，說明生成氣體，應為SiH4，原因是發生2Mg+SiMg2Si，Mg2Si+2H2SO4═2MgSO4+SiH4↑，SiH4+2O2═SiO2+2H2O，金屬鎂與生成的硅繼續反應生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應生成的SiH4可自燃，故答案為：金屬鎂與生成的硅繼續反應生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應生成的SiH4可自燃。