问题详情:
工业上通常利用SiO2和碳反应来制取硅,写出反应的化学方程式___________。工业上还可以利用镁制取硅,反应为2Mg+SiO2=2MgO+Si,同时会发生副反应:2Mg + Si=Mg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置,试回答下列问题:
(1)由于O2和H2O(g)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*品可选用________(填序号)。
A.石灰石 B.锌粒 C.纯碱
(2)实验开始时,必须先通一段时间X气体,再加热反应物,其理由是 _______________;当反应引发后,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*,可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐*迅速反应生成SiH4(硅*)气体,然后SiH4自燃。用化学方程式表示这两个反应①________________,②_________________。
【回答】
SiO2 + 2C Si + 2CO↑ b 防止加热条件下H2与空气混合* Mg与SiO2的反应是放热反应 Mg2Si+4HCl= 2MgCl2+SiH4↑ SiH4+2O2 = SiO2↓+2H2O
【解析】
试题分析:碳和二氧化硅反应生成硅和CO,据此书写方程式;
Mg为活泼金属,在空气中点燃可以和O2、CO2、H2O反应,在工业中利用镁制取硅:需排尽装置中的空气,实验中应通入气体X作为保护气,X由稀硫*制得,根据题干(1)信息可知,用锌和稀硫*制得的*气排空装置中的空气,*气和空气的混合气体燃烧会发生*,所以反应开始前应该先通*气排尽装置中的空气,X为*气,通过浓硫*进行干燥,据此分析解答。
解析:碳和二氧化硅在高温下反应生成硅和CO,反应的化学方程式为SiO2 + 2C Si + 2CO↑。
(1)Mg可以与CO2、N2发生化学反应,Mg与*气不能发生反应,因此可用*气作为保护气;选用的*品为稀硫*和锌粒,再用浓硫*干燥,*选b;
(2)装置中有空气,若不用*气排空装置中的空气,*气和空气的混合气体燃烧会发生*,所以反应开始前应该先通*气排尽装置中的空气;Mg与SiO2反应的条件是加热,当反应引发后,移走酒精灯,反应能继续进行,这说明Mg与SiO2的反应是放热反应;
(3)Mg2Si遇盐*迅速反应生成SiH4(硅*),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*,可观察到闪亮的火星。
知识点:化学实验方案设计单元测试
题型:实验,探究题