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(xué)性質(zhì)具有一定的相似性，鎂和鈉的化學(xué)性質(zhì)也具有一定的相似性．

Ⅰ用如上圖所示裝置進(jìn)行鎂和二氧化硫的實(shí)驗(yàn)，其中A是制備二氧化硫的發(fā)生裝置。

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

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(xiě)出裝置B中發(fā)生置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________裝置C中氫氧化鈉溶液的作用是_____________________________

(3)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出制備二氧化硫的發(fā)生裝置，注明儀器名稱，固定儀器省略不畫(huà)。_______________

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

Ⅱ某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“實(shí)驗(yàn)室制硅”的研究，查閱資料知：①工業(yè)上在高溫時(shí)用碳還原二氧化硅可制得硅；②鎂在點(diǎn)燃的條件下即可與二氧化硅反應(yīng)；③金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽與四氫化硅；④四氫化硅在空氣中自燃．

他們?cè)趯?shí)驗(yàn)報(bào)告中記錄著：“選用合適的物質(zhì)在適宜的條件下充分反應(yīng)，再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物；然后過(guò)濾，洗滌，干燥，最后稱量在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的左右．”

(5)該小組“實(shí)驗(yàn)室制硅”的化學(xué)方程式是_____________________________

(6)你估計(jì)“用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花：的原因是_____________________________

Answer 1

【答案】 (或，) 吸收過(guò)量二氧化硫，防止污染環(huán)境 在A和B之間沒(méi)有連接一個(gè)干燥裝置、C裝置未與大氣相通、在鎂下方未墊一個(gè)不銹鋼片、鎂與玻璃管反應(yīng)、未設(shè)計(jì)一個(gè)防倒吸裝置 金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應(yīng)生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH4可自燃

【解析】

Ⅰ．(1)依據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的原理，結(jié)和物質(zhì)的性質(zhì)，選擇實(shí)驗(yàn)室制備SO2的試劑；
(2)根據(jù)Mg與CO2的反應(yīng)知Mg與SO2反應(yīng)能生成氧化鎂與單質(zhì)硫，但單質(zhì)硫能與鎂反應(yīng)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(guò)量的二氧化硫；(3)依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇合適的發(fā)生裝置；
(4)該裝置中：①A中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B與Mg反應(yīng)，在A、B中間應(yīng)加干燥裝置；②Mg能與SiO2反應(yīng)，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(wú)防倒吸裝置；
Ⅱ．(5)類似于鎂和二氧化碳的反應(yīng)，可生成單質(zhì)硅和氧化鎂；
(6)發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，說(shuō)明生成氣體，應(yīng)為SiH4。

Ⅰ．(1)制取SO2應(yīng)用濃H2SO4和亞硫酸鹽，選項(xiàng)中不可選用CaSO3，因?yàn)?/span>CaSO3微溶于水，會(huì)附在固體表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行，
故答案為：②③；
(2)Mg具有還原性，SO2具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為3Mg+SO22MgO+MgS(或2Mg+SO22MgO+S，Mg+SMgS)，二氧化硫可與堿反應(yīng)，易防止污染空氣，故答案為：3Mg+SO22MgO+MgS(或2Mg+SO22MgO+S，Mg+SMgS)；吸收過(guò)量二氧化硫，防止污染環(huán)境；
(3)實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫的反應(yīng)為固液不加熱制取氣體的反應(yīng)，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(huì)進(jìn)入B與Mg反應(yīng)，在A、B中間應(yīng)加干燥裝置；②Mg能與SiO2反應(yīng)，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(wú)防倒吸裝置，
故答案為：在A和B之間沒(méi)有連接一個(gè)干燥裝置、C裝置未與大氣相通、在鎂下方未墊一個(gè)不銹鋼片、鎂與玻璃管反應(yīng)、未設(shè)計(jì)一個(gè)防倒吸裝置；
Ⅱ．(5)Mg在點(diǎn)燃的條件下即可與SiO2反應(yīng)，由題給信息可知類似于鎂和二氧化碳的反應(yīng)，可生成單質(zhì)硅和氧化鎂，反應(yīng)的方程式為2Mg+SiO22MgO+Si，
故答案為：2Mg+SiO22MgO+Si；/span>
(6)發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花，說(shuō)明生成氣體，應(yīng)為SiH4，原因是發(fā)生2Mg+SiMg2Si，Mg2Si+2H2SO4═2MgSO4+SiH4↑，SiH4+2O2═SiO2+2H2O，金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應(yīng)生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH4可自燃，故答案為：金屬鎂與生成的硅繼續(xù)反應(yīng)生成硅化鎂，硅化鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的SiH4可自燃。