Question

（12分）鎂是一種很活潑的金屬，常用作脫硫劑、脫氧劑。在電子工業中利用鎂制取硅的反應為2Mg+SiO₂2MgO+Si(玻璃中含有一定量的二氧化硅)，同時有副反應發生：2Mg+SiMg₂Si。Mg₂Si遇鹽酸迅速反應生成SiH₄(硅烷)。SiH₄在常溫下是一種不穩定、易分解的氣體。

(1)圖(甲)是進行Mg與SiO₂反應的實驗裝置。
Ⅰ.由于O₂的存在對該實驗有較大影響，實驗中應通入X氣體作為保護氣。X氣體應選用①CO₂、②N₂、③H₂中的________________。
Ⅱ.實驗開始時，必須先通入X的氣體，再接通電源加熱反應物。其理由是_____________________________；當反應引發后，切斷電源，反應能繼續進行，其原因是_____________________________。
Ⅲ.反應結束時，待冷卻至常溫后，關閉K，從分液漏斗處加入稀鹽酸，可觀察到導管口a處有閃亮的火星。據此現象可推知____________________在空氣中能自燃。
(2)圖(乙)所示裝置進行的實驗如下：先關閉K，使A中反應進行；加熱玻璃管C，可觀察到C管中發出耀眼白光，產生白煙，管壁上附著有淡黃色物質。實驗完成后，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應放在不銹鋼墊片上而不能直接接觸管壁，這是因為______________________。
Ⅱ.停止實驗時，先打開K，再停止滴加濃硫酸并熄滅酒精燈。橡膠氣膽B在實驗中的作用是_______________________________。
Ⅲ.C中全部反應產物有___________、___________、___________(填化學式)。

Answer 1

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

(1)鎂加熱時與N₂、CO₂都會反應，故選H₂作為保護氣，加熱條件下H₂與空氣混合易發生爆炸，必須先通入H₂排凈空氣后再加熱，Mg與SiO₂的反應是放熱反應，引發后不需再加熱，反應也能繼續進行。Mg₂Si遇鹽酸迅速反應生成SiH₄(硅烷)，在空氣中能自燃。(2)根據題給信息：玻璃中含有一定量的二氧化硅，可發生：2Mg+SiO₂2MgO+Si，故C中的Mg應放在不銹鋼墊片上而不能直接接觸管壁。乙中的橡膠氣膽設置巧妙，可平衡C管氣體壓強。淡黃色物質是硫，有臭雞蛋氣味的氣體是H₂S，據此推出C中產物，H₂S 應來源于MgS。