Question

硅是信息技术的关键材料，在工业中可利用镁制取硅:2Mg(过量)+SiO₂2MgO+Si，2Mg+SiMg₂Si(副反应)，查资料得:①Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄(硅烷)；②SiH₄在常温下是一种不稳定易分解、易自燃的气体。

I.如图是实验室进行Mg与SiO₂反应的裝置:

(1)盛放稀硫酸的装置为____，由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用___(填序号)。

a.石灰石     b.锌粒     c.纯碱

(2)当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是_________。

(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为①___________；②_____________。

II.利用如图装置(量气管“0”刻度在刻度线的最上方)可测定生成物的纯度。

(4)实验开始前应先__________。

(5)若取样品Wg加入5mLNaOH(足量)充分反应。反应前量气管液面读数为V₁mL，反应后为V₂mL(实验数据均转化为标准状况下)，则样品的纯度为_____(写出计算式，不化简)。

(6)若反应结束时读数前未调节量气装置两边液面高度相平(右边的液面高于左边液面)，则会导致实验结果_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

Answer

分液漏斗 b 该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行 Mg2Si+ 4HCl =2MgCl2+ SiH4↑ SiH4+2O2=SiO2+2H2O 检查装置气密件 偏低

【解析】(1)Mg可以与CO2、N2发生化学反应，Mg与氢气不能发生反应，因此可用氢气作为保护气；选用的药品为稀硫酸和锌粒，再用浓硫酸干燥，答案选b；(2)当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，这说明该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行。(3)Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），其反应的方程式为：Mg2Si+4HCl＝2MgCl2+SiH4↑，SiH4常温下是一种不稳定、易自燃的气体，反应的方程式为SiH4+2O2＝SiO2+2H2O，所以往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星；(4)反应中产生气体，则实验开始前应先检查装置气密性。(5)若取样品Wg加入5mLNaOH(足量)充分反应。反应前量气管液面读数为V1mL，反应后为V2mL(实验数据均转化为标准状况下)，说明产生的气体体积是(V1－V2－5)mL，即氢气的物质的量是，1mol硅产生2mol氢气，则样品的纯度为＝。(6)若反应结束时读数前未调节量气装置两边液面高度相平(右边的液面高于左边液面)，装置中压强大，因此V1偏小，则会导致实验结果偏低。