Question

鎂是很活潑的金屬，常用做脫硫劑，脫氧劑。在電子工藝中利用鎂制取硅的反應(yīng)為：2Mg＋ SiO₂2MgO＋Si，△H＝－372kJ•mol^－1，同時有副反應(yīng)：2Mg＋SiMg₂Si發(fā)生。Mg₂Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成硅烷（SiH₄），SiH₄常溫下是一種不穩(wěn)定，易分解的氣體。

　　 

甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙

（1）如圖甲所示是進(jìn)行Mg與SiO₂反應(yīng)的實驗裝置。

①由于O₂的存在對該實驗有較大影響，實驗中應(yīng)通入X氣體作為保護(hù)氣。X氣體應(yīng)為________（鎮(zhèn)標(biāo)號）。

A．H₂    B．N₂ 　　　　　　　　　　    C．CO₂

②實驗開始時必須先通入X氣體后，再接通電源加熱反應(yīng)物，其理由是________，當(dāng)反應(yīng)引發(fā)后，切斷電源，反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，其理由是________

③反應(yīng)結(jié)束后，待冷卻至常溫后，關(guān)閉K，從分液漏斗處加稀鹽酸，可觀察到導(dǎo)管口A處有閃亮的火星，據(jù)此可推知SiH₄的性質(zhì)________。

（2）用圖乙所示裝置的實驗如下：先關(guān)閉K，使A中反應(yīng)進(jìn)行，加熱玻璃管C，可觀察到C管中發(fā)出耀眼白光，產(chǎn)生白煙，管壁上附著有淡黃色物質(zhì)。實驗完成后將C管中固體全部加入鹽酸中，有腐蛋味氣體生成。

①C中Mg應(yīng)放在不銹鋼墊片上，而不能直接接觸試管壁，這是因為________。

②停止實驗時，先打開K，再停止滴加濃H₂SO₄，最后熄滅酒精燈。橡膠氣膽B在實驗中的作用是________。

③C中全部產(chǎn)物有________（填化學(xué)式）。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）①A  ②防止加熱時，H2與空氣混合爆炸；Mg與SiO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)  ③SiH4在空氣中能自燃 （2）①加熱條件下，Mg能與玻璃中的SiO2反應(yīng)  ②防止C管降溫時，因壓強(qiáng)減小而引起D管中溶液倒吸  ③MgO、S、MgS

提示：

甲裝置圖中的主反應(yīng)為：2Mg＋SiO22MgO＋Si，且是放熱反應(yīng)。副反應(yīng)為：2Mg＋SiMg2Si，且Mg2Si＋HClSiH4。從已有知識得知，Mg是活潑金屬與O2、N2、CO2等氣體都能發(fā)生反應(yīng)，所以（1）中①保護(hù)氣應(yīng)選H2。又因為H2是易燃?xì)怏w，與空氣充分混合時，加熱易爆炸。所以（1）中②加熱前應(yīng)先通H2，排除O2的干擾，再接通電源加熱反應(yīng)物以防爆炸。而③中主要是稀鹽酸與副反應(yīng)的產(chǎn)物Mg2Si發(fā)生反應(yīng)生成SiH4氣體，SiH4又從A中逸出，且有閃亮的火星，所以推測SiH4在空氣中能自燃。 乙裝置圖中，主要進(jìn)行的反應(yīng)是A中產(chǎn)生的SO2和Mg反應(yīng)產(chǎn)物為S、MgS和MgO。這些可從題中給出的實驗現(xiàn)象中得知。（2）中①的原因，從題干中可以找出；（2）中②由于NaOH是用來吸收尾氣中的SO2，若停止實驗，而NaOH吸收SO2不會停止，且C管由于降溫，則管內(nèi)壓強(qiáng)減小，NaOH很易被倒吸，因此，先打開K，則橡膠氣膽中空氣壓出，就可避免上述現(xiàn)象發(fā)生。