工業上通常利用SiO2和碳反應來製取硅，寫出反應的化學方程式

問題詳情：

工業上通常利用SiO2和碳反應來製取硅，寫出反應的化學方程式___________。工業上還可以利用鎂製取硅，反應爲2Mg+SiO2=2MgO+Si，同時會發生副反應：2Mg + Si=Mg2Si。如圖是進行Mg與SiO2反應的實驗裝置，試回答下列問題：

（1）由於O2和H2O（g）的存在對該實驗有較大影響，實驗中應通入氣體X作爲保護氣，試管中的固體*品可選用________(填序號)。

A．石灰石　　　B．鋅粒　　　C．純鹼

（2）實驗開始時，必須先通一段時間X氣體，再加熱反應物，其理由是 _______________；當反應引發後，移走酒精燈，反應能繼續進行，其原因是______________________。

（3）反應結束後，待冷卻至常溫時，往反應後的混合物中加入稀鹽*，可觀察到閃亮的火星，產生此現象的原因是副產物Mg2Si遇鹽*迅速反應生成SiH4（硅*）氣體，然後SiH4自燃。用化學方程式表示這兩個反應①________________，②_________________。

【回答】

SiO2 + 2C  Si + 2CO↑    b    防止加熱條件下H2與空氣混合*    Mg與SiO2的反應是放熱反應    Mg2Si＋4HCl= 2MgCl2＋SiH4↑    SiH4＋2O2 = SiO2↓＋2H2O   

【解析】

試題分析：碳和二氧化硅反應生成硅和CO，據此書寫方程式；

Mg爲活潑金屬，在空氣中點燃可以和O2、CO2、H2O反應，在工業中利用鎂製取硅：需排盡裝置中的空氣，實驗中應通入氣體X作爲保護氣，X由稀硫*製得，根據題幹（1）資訊可知，用鋅和稀硫*製得的*氣排空裝置中的空氣，*氣和空氣的混合氣體燃燒會發生*，所以反應開始前應該先通*氣排盡裝置中的空氣，X爲*氣，透過濃硫*進行乾燥，據此分析解答。

解析：碳和二氧化硅在高溫下反應生成硅和CO，反應的化學方程式爲SiO2 + 2C  Si + 2CO↑。

（1）Mg可以與CO2、N2發生化學反應，Mg與*氣不能發生反應，因此可用*氣作爲保護氣；選用的*品爲稀硫*和鋅粒，再用濃硫*乾燥，*選b；

（2）裝置中有空氣，若不用*氣排空裝置中的空氣，*氣和空氣的混合氣體燃燒會發生*，所以反應開始前應該先通*氣排盡裝置中的空氣；Mg與SiO2反應的條件是加熱，當反應引發後，移走酒精燈，反應能繼續進行，這說明Mg與SiO2的反應是放熱反應；

（3）Mg2Si遇鹽*迅速反應生成SiH4（硅*），其反應的方程式爲：Mg2Si＋4HCl＝2MgCl2＋SiH4↑，SiH4常溫下是一種不穩定、易自燃的氣體，反應的方程式爲SiH4＋2O2 ＝SiO2↓＋2H2O，所以往反應後的混合物中加入稀鹽*，可觀察到閃亮的火星。

知識點：化學實驗方案設計單元測試

題型：實驗,探究題