Question

鎂是一種很活潑的金屬，常用作脫硫劑、脫氧劑。在電子工業(yè)中利用鎂制取硅的反應(yīng)為2Mg+SiO₂2MgO+Si(玻璃中含有一定量的二氧化硅)，同時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生：2Mg+SiMg₂Si。Mg₂Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH₄(硅烷)。SiH₄在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。

(1)圖(甲)是進(jìn)行Mg與SiO₂反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。

Ⅰ.由于O₂的存在對(duì)該實(shí)驗(yàn)有較大影響，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入X氣體作為保護(hù)氣。X氣體應(yīng)選用①CO₂ 、②N₂ 、③H₂ 中的________________。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，必須先通入X的氣體，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，其原因是_____________________________。

Ⅲ.反應(yīng)結(jié)束時(shí)，待冷卻至常溫后，關(guān)閉K，從分液漏斗處加入稀鹽酸，可觀察到導(dǎo)管口a處有閃亮的火星。據(jù)此現(xiàn)象可推知____________________在空氣中能自燃。

(2)圖(乙)所示裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)完成后，將C管中固體全部加入鹽酸中，有臭雞蛋氣味的氣體生成。

Ⅰ.C中的Mg應(yīng)放在不銹鋼墊片上而不能直接接觸管壁，這是因?yàn)開_____________________。

Ⅱ.停止實(shí)驗(yàn)時(shí)，先打開K，再停止滴加濃硫酸并熄滅酒精燈。橡膠氣膽B(tài)在實(shí)驗(yàn)中的作用是_______________________________。

Ⅲ.C中全部反應(yīng)產(chǎn)物有___________、___________、___________(填化學(xué)式)。

Answer 1

(1)Ⅰ.③  Ⅱ.防止加熱條件下H₂與空氣混合爆炸，Mg與SiO₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)  Ⅲ.SiH₄  (2)Ⅰ.在加熱條件下，Mg能與玻璃中的SiO₂ 反應(yīng)  Ⅱ.防止C管降溫時(shí)因氣體壓強(qiáng)減小，而引起D中溶液倒流  Ⅲ.MgO  S  MgS

解析:

(1)鎂加熱時(shí)與N₂ 、CO₂都會(huì)反應(yīng)，故選H₂作為保護(hù)氣，加熱條件下H₂與空氣混合易發(fā)生爆炸，必須先通入H₂排凈空氣后再加熱，Mg與SiO₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，引發(fā)后不需再加熱，反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行。Mg₂Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH₄(硅烷)，在空氣中能自燃。(2)根據(jù)題給信息：玻璃中含有一定量的二氧化硅，可發(fā)生：2Mg+SiO₂2MgO+Si，故C中的Mg應(yīng)放在不銹鋼墊片上而不能直接接觸管壁。乙中的橡膠氣膽設(shè)置巧妙，可平衡C管氣體壓強(qiáng)。淡黃色物質(zhì)是硫，有臭雞蛋氣味的氣體是H₂S，據(jù)此推出C中產(chǎn)物，H₂S 應(yīng)來源于MgS。