在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO22MgO+Si，同时会发生副反应：2Mg+ SiMg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），SiH

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在电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO₂

2MgO+Si，同时会发生副反应：2Mg+ Si

Mg₂Si，
Mg₂Si遇盐酸迅速反应生成SiH₄（硅烷），SiH₄在常温下是一种不稳定、易自燃的气体。下图是进行
Mg与SiO₂反应的实验装置。试回答下列问题

(1)由于O₂和H₂O(g)的存在对该实验有不良影响，实验中应通入X气体作为保护气。在A、B、C三种仪器中反应开始前的试剂分别是：A__________，B__________，C_________（填序号）。
①稀硫酸 ②浓硫酸 ③稀盐酸 ④石灰石 ⑤纯碱 ⑥锌粒
(2)实验开始时，必须先通入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酸，可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为：①________________，②________________。
(4)这样制得的硅会混有杂质（如SiO₂等）而称粗硅，有人设计了如下流程进行提纯：

①操作(I)的名称是______________________ ②涉及的化学方程式为_______________________

答案

(1)①；⑥；②
(2)防止在加热条件下H₂和O₂混合发生爆炸；SiO₂和Mg粉的反应是放热反应
(3)①Mg₂Si+4HCl=2MgCl₂+SiH₄↑；②SiH₄+2O₂=SiO₂+2H₂O
(4)①蒸馏；②Si+2Cl₂

SiCl₄，SiCl₄+2H₂

Si+4HCl

举一反三

聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-0.5n]_m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁和绿矾(FeSO₄·7H₂O)过程如下

(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO₂的方法是________________________
(2)①实验室制备、收集干燥的SO₂，所需仪器如下。装置A产生SO₂，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→____ →____→____→____→f装置。
②D的作用是______________，装置E中NaOH溶液的作用是______________

(3)制备绿矾时，向溶液X中加入过量__________，充分反应后，经_______________操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为___________ 若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏______________。

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在苹果、香蕉等水果的果香中存在着乙酸正丁酯，它常用于硝化纤维及漆类的溶剂。某化学课外兴趣小组欲以乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯

（Ⅰ）乙酸正丁酯的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中，加入11.5mL(9.25g，0.125mol)正丁醇和7.2mL(7.5g，0.125mol)冰醋酸，再加入3～4滴浓硫酸，摇匀，投入1～2粒沸石。按图（上图）安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口。打开冷凝水，反应瓶在石棉网上用小火加热回流。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，注意保持分水器中水层液面原来的高度，使油层尽量回到反应瓶中。反应达到终点后，停止加热，记录分出的水量。
（Ⅱ）产品的精制
将分水器分出的酯层和反应液一起到入分液漏斗中，用10 mL水洗涤，有机层继续用10 mL10%Na₂CO₃ 洗涤至中性；再用10 mL 的水洗涤，最后将有机层到入小锥形瓶中，用无水可硫酸镁干燥。将干燥后的乙酸正丁酯滤入50 mL 烧瓶中，常压蒸馏，收集124-126 ℃的馏分。称量，得到产品的质量11.34g。
（1）冰醋酸在低温时凝结成冰状固体（熔点16.6℃）。取用方法是____________________。冷水应该从冷凝管_________（填a或b）管口通入；
（2）判断反应终点的依据是：__________________；分水器的使用条件是：__________________。
（3）本实验采用什么方法来提高反应速率和提高产品产率的？___________________________
（4）产品的精制过程中，第一次水洗的目的是__________________，第二层水洗的目的是__________________。洗涤完成后将有机层从分液漏斗的_________放入小锥形瓶中。
（5）该实验过程中，生成乙酸正丁酯的产率是：__________________。
（产率%=实际产量/理论产量×100%）

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对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO₄为催化剂（可循环使用），在溶剂中，加入乙酸酐（有脱水作用），45℃反应1h 。反应结束后，过滤，滤液分别用5% NaHCO₃，溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(1)上述实验中过滤的目的是_____________________________。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于_________________层（填“上”或"下”）；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有___________________________。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。

①NaHSO₄催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为___________。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是_____________________。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO₄催化甲苯硝化的优点有__________________________、___________________________。

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中学实验室用下图装置制取少量溴苯，请填写下列空白。

(1)在烧瓶a中装的试剂是苯、液溴和铁屑，导管b的作用有两个：一是导气，二是兼起________的作用。
(2)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到有白雾出现，这是由于反应生成的__________遇水蒸气形成的。
(3)反应完毕后，向锥形瓶d中滴入AgNO₃溶液，有________________ 生成。
(4)反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒人盛有冷水的烧杯里，可以观察到烧杯底部有_____________色不溶于水的液体，这是溶解了_______________的溴苯的粗产品。
(5)写出烧瓶a中发生反应的化学方程式：________________________________。
(6)提纯粗溴苯的方法是_____________ ，纯净的溴苯是_________色，密度比水_________（填 “小”或“大”）的油状液体。

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某化学课外小组用图所示装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。

(1)A中反应的化学方程式是__________________。
(2)观察到A中的现象是______________________________。
(3)实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是_______________________。有关的化学方程式是____________________________。
(4)C中盛放CCl₄的作用是___________________________。
(5)能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO₃溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入__________________，现象是_______________________________________。

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