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      ②70%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）该装置仍有不足之处，请说明在                     。

Ⅱ、某研究小组进行了“实验室制Si”的研究，它们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的四条信息：

①Mg在加热的条件下即可与SiO₂反应

②金属硅化物与稀H₂SO₄反应生成硫酸盐与SiH₄

③Si和SiO₂均不与稀H₂SO₄反应

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，其产率也只有预期值的63%左右”．

（4）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（用化学方程式说明）：

①            ②            ③           。

Answer

I.（1）②③

（2）2Mg+SO22MgO+S 吸收多余的SO2，防止污染环境

（3）在A和B之间缺少干燥装置；C装置没有与大气相通；未设计一个防倒吸装置

Ⅱ.（4）2Mg+Si=Mg2Si Mg2Si+2H2SO4=2MgSO4+SiH4↑ SiH4+2O2=SiO2+2H2O

【解析】

试题分析：（1）硫酸钙微溶于水，所以不能用于制取二氧化硫气体，因为二氧化硫是易溶于水的气体，所以选用较浓的硫酸，选②③。

（2）乙中制取二氧化硫，因为二氧化碳和镁反应生成氧化镁和碳，二氧化硫和二氧化碳的性子相似，所以二氧化硫在B中与镁反应生成氧化镁和硫，方程式为：SO2+Mg2MgO+S；装置C中的氢氧化钠能吸收多余的SO2，防止污染环境。

（3）因为钠和镁的性质相似，镁也能和水反应，所以制取的二氧化硫中含有水蒸气，对镁和二氧化硫的反应有影响，故在A和B之间缺少干燥装置；而且最后的 C装置没有与大气相通，容易出现危险，未设计一个防倒吸装置。

（4）发现有爆鸣声和火花，说明有气体生成，应为四氢化硅，原因是镁和硅反应生成硅化镁 ，硅化镁和硫酸反应生成硫酸镁和四氢化硅，四氢化硅能自燃，和氧气反应生成二氧化硅和水，方程式有2Mg+Si ==Mg2Si，Mg2Si +2H2SO4 == 2MgSO4+SiH4↑，SiH4+2O2==SiO2+2H2O

考点：性质实验方案的设计